Magnetické a transportné vlastnosti zlúčenín La1-xAgx(Co0,03Mn0,97)O3 Martina Marková a Matúš Lach Gymnázium Exnárova 10, Košice

Obsah Ciele práce Motivácia Materiál Príprava vzoriek na merania ladenie feromagnetickej interakcie Materiál chemické zloženie, príprava, štruktúra Príprava vzoriek na merania Obsluha PPMS a MPMS Interpretácia výsledkov

Ciele práce Práca na vedeckom pracovisku – ÚEF SAV Praktická časť Príprava vzoriek pre merania Rezanie vzoriek, spájkovanie a lepenie striebornou pastou; váženie vzoriek – MPMS. Príprava experimentu na PPMS a MPMS Založenie vzorky, programovanie merania; spustenie merania (centrovanie vzorky) Vedecký cieľ Ladenie feromagnetickej interakcie v La1-xAgx(Co0,03Mn0,97)O3 Nahradenie iónu La3+ iónom Ag+

Motivácia V posledných desaťročiach sa zintenzívnilo štúdium oxidov na báze La, Mn a Co, ktoré sú považované za kandidátov na výrobu magnetických senzorov a pamätí. Tieto materiály sa vyznačujú vhodnou kombináciou elektrických a magnetických vlastnosti, z ktorých má kolosálna magnetoresistivita – CMR potenciálne najväčšie možnosti uplatnenia. Substitúcia La3+ dvojmocným iónom vedie k vytvoreniu predpokladov na vznik feromagnetického usporiadania a tým aj k javu CMR. V posledných rokoch sa zistilo, že nahradenie La3+ jednomocným iónom napr. Ag+ vedie tiež k feromagnetickému usporiadaniu a k vysokej hodnote CMR. V našej práci ladíme magnetické usporiadanie práve touto substitúciou a jej prejavy sledujeme na elektrickom odpore a magnetizácii v materiály La1-xAgx(Co0,03Mn0,97)O3.

Materiál La0.90Ag0.10(Co0,03Mn0,97)O3 ; 1300 °C ; Ar La0.85Ag0.15(Co0,03Mn0,97)O3 ; 1200 °C ; vzduch Príprava : sol – gélovou metódou Sušenie východzieho roztoku pri 133°C Práškovanie gélu a tepelné spracovanie pri 900°C Spekanie pri teplotách 1000 - 1300 °C ; Ar, O2 a vzduch

Materiál - Štruktúra vzorky SEM La0.9Ag0.1Mn0,97Co0.3O3 SEM La0.85Ag0.15Mn0,97Co0.3O3

Experimentálne metódy Rezanie Kontakty 4-bodova metoda striedava PPMS MPMS

MPMS

Výsledky práce – elektrický odpor La0.90Ag0.10(Co0,03Mn0,97)O3 Výsledky práce – elektrický odpor Obr. Typická závislosť elektrického odporu; aplikácia magnetického poľa znižuje TC a Tmax

Výsledky práce – magnetizmus La0.90Ag0.10(Co0,03Mn0,97)O3 Výsledky práce – magnetizmus Obr. Nárast magnetizácie je spojený s magnetickým prechodom. Aplikácia magnetického poľa zvyšuje TC. Obr. Hysterézna slučka je typicky prejav feromagnetického materiálu. Magnetizácia sa nenasycuje ani pre 5 T.

Výsledky práce – elektrický odpor La0.85Ag0.15(Co0,03Mn0,97)O3 Výsledky práce – elektrický odpor Obr. Typická závislosť elektrického odporu; aplikácia magnetického poľa zvyšuje TC a Tmax

Obr. Magnetizácia sa nasýcuje vo vysokých poliach. La0.85Ag0.15(Co0,03Mn0,97)O3 Výsledky práce – magnetizmus Obr. Zvýšenie obsahu Ag zosilňuje feromagnetickú interakciu; TC rastie. Aplikácia magnetického poľa zvyšuje TC. Obr. Magnetizácia sa nasýcuje vo vysokých poliach.

Vyhodnotenie Nahradenie La3+ iónom Ag+ vedie k zvýšeniu obsahu iónov Mn3+ v látke a tým k zosilneniu feromagnetickej interakcie: Nárast TC s rastom obsahu Ag+. Nasýtenie magnetizácie – hysterezná slučka Neexistuje priama väzba medzi elektrickými a magnetické vlastnosťami pre vzorku s x = 0.1 maximum v odpore klesá s rastom magnetického poľa Teplota magnetického prechodu naopak rastie