ساخت و بررسی خواص ساختاری، مغناطیسی والکتریکی ترکیب منگنایت la1-xmno3

در این تحقیق به بررسی تاثیر ایجاد تهی جا در جایگاه لانتانیوم و شرایط ساخت روی خصوصیات مختلف ساختاری، مغناطیسی و الکتریکی منگنایت la1-xmno3 پرداخته شده است. نمونه ها به روشتجزیه حرارتی استات ها ساخته شدند. به منظور بررسی تاثیر دمای کلوخه سازی در خصوصیات مختلف ترکیبات، نمونه ها به دو سری تقسیم شدند و در دماهای 1200 و 1350 درجه ی سانتیگراد کلوخه سازی شدند و به ترتیب نمونه های دما پایین و دما بالا نامیده شدند. آنالیز الگوی پراش پرتو ایکس نمونه ها نشان داد که اکثر ترکیبات ساختاری لوزی وجه دارند بجزء نمونه15/0 x= دما پایین که ساختاری راست گوشه دارد. و همچنین برای نمونه 15/0 x= دما بالا فاز ناخالصیmn3o4 ظاهر شده است. با افزایش میزان تهی جا در همه ی نمونه ها پارامترهای شبکه و حجم سلول واحد افزایش یافته است.تحلیل عکس های sem گرفته شده از نمونه ها نشان دادکه اندازه ی دانه ها با افزایش دمای کلوخه سازی افزایش می یابد. در عین حال برای محدوده ی تهی جا ایجاد شده در نمونه ها، به نظر می رسد که اندازه دانه ها با افزایش تهی جا همگن تر و کوچکتر شده است. نمودارهای پذیرفتاری مغناطیسی ac نمونه ها نشان دادکه در هر دو سری با افزایش میزان تهی جا در جایگاه لانتانیوم ابتدا دمای کوری افزایش و سپس کاهش می یابد. در نمونه های 01/0=x و 0/0=x دما پایین، سیستم بعد از گذار به حالت فرومغناطسی یک فاز شیشه ی خوشه ی اسپینی را نشان می دهد که دلیل آن افزایش برهمکنش تبادل دوگانه در اثر غالب شدن فاز فرومغناطیسی با نظم کوتاه برد بر برهمکنش ابر تبادلی حالت زمینه با فاز پادفرومغناطیسی در نمونه می باشد. و در نمونه های 05/0=x و 0=x دما بالا سیستم بعد از گذار به حالت فرومغناطسی یک فاز شیشه ی اسپینی را نشان می دهد . در این نمونه ها تقابل میان برهمکنش های فرومغناطیسی و پاد فرومغناطیسی منجر به این می شود که سیستم در دماهای پایین در تعیین حالت پایه ی خود دچار ناکامی شده و یک حالت بی نظم به خود بگیرد. پذیرفتاری مغناطیسی نمونه ها در محدوده ی دمایی که سیستم خاصیت اسپین شیشه ای ویا شیشه ی خوشه ی اسپینی دارد، به فرکانس اعمالی وابسته است. با بررسی نمودارهای مقاومت الکتریکی نمونه ها مشخص شد که با افزایش میزان تهی جا در جایگاه لانتانیوم، مقاومت ویژه نمونه ها ابتدا کاهش یافته و سپس افزایش می یابد. با تطبیق نمودارهای مقاومت الکتریکی نمونه های دما بالاو دما پایین با مدل sph مشخص شد که با افزایش میزان تهی جا، انرژی فعال سازی پولارونی ابتدا کاهش یافته وسپس افزایش می یابد. این روند برعکس دمای کوری نمونه ها می باشد. علاوه بر این، مشخص شد که سرد سازی سریع روش مناسبی برای کنترل میزان اکسیژن در نمونه ها است، بطوریکه نمونه های ساخته شده با سرد سازی سریع، خواص مشابهی با ترکیب lamno3 دارند و اکسیژن این نمونه ها به میزان استوکیومتری نزدیکتر است.