ساخت و بررسی خواص ساختاری، مغناطیسی، الکتریکی و پدیده جدایی فاز درمنگنایتهای la0.5ca0.5mn1-xmoxo3(x=0,0.02,0.04,0.06,0.08), pr0.5sr0.5mno3

در این پایان نامه به بررسی اثر آلایش mo و شرایط ساخت روی خصوصیات مختلف ساختاری، الکتریکی، مغناطیسی و پدیده ی جدایی فاز در منگنایت های(lcmmo) la0.5ca0.5mn1-xmoxo3 و همچنین منگنایت با نظم بار pr0.5sr0.5mno3 پرداخته شده است. ترکیب lcmmoبا آلایش های08/0، 06/0، 04/0، 02/0، 0x= برای بررسی پدیده جدایی فاز و خواص ساختاری، الکتریکی و مغناطیسی به روش حالت جامد ساخته شدند. بعد از تهیه ی قرص، یکسری از نمونه ها را با آهنگ خنک شدن و یکسری دیگر از نمونه ها را بدون آهنگ خنک شدن در کوره کلوخه سازی کردیم. تحلیل الگوی پراش پرتوی ایکس نمونه هایی که آهنگ خنک شدن داشتند و همچنین و نمونه هایی که بدون آهنگ خنک شدن بودند، با آلایش های 04/0، 06/ و08/0 نسبت به نمونه ی صفر قله های ناخالصی را نشان دادند. به کمک تحلیل ریتولد دریافتیم که همه ی ترکیبات ساختار اورتورمبیک با گروه فضاییpbnm داشتند. با افزایش آلایش ثابت های شبکه و حجم یاخته برای نمونه-های با آهنگ خنک شدن و نمونه های بدون آهنگ خنک شدن رفتار منظمی نداشتند. افزایش ثابت های شبکه و حجم یاخته به دلیل ورود یون mn +2 با شعاع یونی بزرگتر نسبت به mn +3است، وقتی که مولیبدنیم وارد فاز شده باشد. همچنین افزایش این ثابت ها و حجم در آلایش-های 06/0 و08/0 به دلیل افزایش تهی جا در جایگاه کلسیم است. عکس های sem از نمونه های با آهنگ خنک شدن تغییر واضحی را نشان ندادند و میزان تخلخل در نمونه ها زیاد بود. در منحنی پذیرفتاری مغناطیسی نمونه ها به طورکلی دو گذار یکی در دماهای بین k270-240(tco)و دیگری در دماهای بین k170-140(tc) مشاهده شد، که نشان می دهد در این نمونه ها همزیستی فاز فرومغناطیسی و نظم بار پاد فرومغناطیسی وجود دارد. اندازه گیری پذیرفتاری مغناطیسیac نمونه ها نشان دادند که با افزایش آلایش در نمونه های با آهنگ خنک شدن تا 04/0، دمای tcکاهش و سپس افزایش پیدا می کند و در نمونه های بدون آهنگ خنک شدن تا 02/0 کاهش و بعد افزایش می یابد. در نمونه ی آلایشی 02/0 با آهنگ خنک شدن که mo وارد فاز شده بود، دمای گذار را به دلیل تضعیف تبادل دوگانه کاهش داده است. اما آلایش mo در نمونه های دیگر از آنجا که وارد فاز نشده، به صورت فاز ناخالصی camoo4 آشکارشده است و با افزایش تهی جای ca، سبب افزایش دمای کوری در نمونه ها شده است. نمودارهای مقاومت الکتریکی نمونه های با آهنگ خنک شدن، رفتاری موافق با پذیرفتاری داشتند، اما نمونه های بدون آهنگ خنک شدن رفتار نامنظمی داشتند. برای محاسبه ی میزان اکسیژن نمونه ها از روش تیتراسیون یدومتری استفاده شد و میزان کاهش اکسیژن در دو سری از نمونه های بدون آلایش تقریبا حدود 05/0 بدست آمد. نمونه های دیگر،pr0.5sr0.5mno3 به روشی مشابه سل ژل ساخته شدند. ابتدا یکسری با تکلیس در دمای °c700، در دماهای°c 900و c °1350کلوخه سازی شدند و یکسری دیگر با تکلیس در دمای c? 900، در دماهای c1100?،c1200?،c1300?وc1450? کلوخه سازی شدند. تحلیل پراش پرتوی ایکس این دو گروه نمونه های psmo نشان دادند که ساختارتتراگونال دارند. با افزایش دمای کلوخه سازی ثابت ها و حجم یاخته واحد نمونه های psmo در اثر افزایش اندازه بلورک ها و کاهش فشار سطحی افزایش داشتند. در پذیرفتاری مغناطیسی ac نمونه ها دو گذار در دماهای tcو tn دیده شد که نشان دهنده ی همزیستی فاز فرومغناطیسی و پادفرومغناطیسی است. در نمونه های با تکلیس c700? با افزایش دمای کلوخه سازی دمای کوری کاهش پیدا کرده و دمای نیل افزایش پیدا کردند. در نمونه های با تکلیس c900? نیز دیده شد که با افزایش دمای کلوخه سازی، دمای کوری در نمونه ها تقریبا کاهش یافتند(تغییرات ناچیزی داشتند) و دمای نیل به طور ناچیز افزایش پیدا کردند. همان طور که می دانیم با افزایش دمای کلوخه سازی حالت پایه در ترکیب افزایش می یابد. در نمونه های ما نیز با تکلیس c700? افزایش دمای نیل و کاهش دمای کوری دیده شده، که بیانگر افزایش فاز پادفرومغناطیس حالت پایه در ترکیب است. مقاومت الکتریکی نمونه ها رفتار عایق گونه را نشان دادند. در واقع می توان گفت که ما با ساخت نمونه در دماهای مختلف توانستیم پدیده جدایی فاز را با دما کنترل کنیم.