Оптические явления в пленках манганитов лантана с колоссальным магнитосопротивлением тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Телегин, Андрей Владимирович

• Телегин, Андрей Владимирович
• кандидат физико-математических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Телегин, Андрей Владимирович

Введение.

Глава 1 Обзор физических свойств манганитов.

1.1 Кристаллическая структура.

1.2 Электронная структура.

1.2.1 Одноэлектронная зонная модель.

1.3 Оптические свойства манганитов лантана.

1.3.1 Спектры отражения и оптической проводимости.

1.3.2 Спектры поглощения.

1.4 Эффект магнитопропускания, гигантское температурное изменение пропускания в манганитах.

1.5 Магнитные свойства, эффект Керра.

1.6 Транспортные свойства.

1.6.1 Электросопротивление, переход металл-изолятор.

1.6.2 Магнитосопротивление, разделение фаз.

Глава 2 Методика эксперимента, приготовление и аттестация образцов

2.1 Методика эксперимента.

2.2 Формулы и погрешности.

2.3 Приготовление образцов.

Глава 3 Спектры поглощения.

3.1 Спектры поглощения пленок легированных манганитов лантана.

Глава 4 Оптические явления в пленках манганитов лантана с колоссальным магнитосопротивлением при изовалентном замещении La3+ ионами Рг3+.

4.1 Оптический отклик на переход металл-изолятор и эффект магнитопропускания.

4.2 Обсуждение результатов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оптические явления в пленках манганитов лантана с колоссальным магнитосопротивлением»

Интерес к перовскитным соединениям манганитов лантана связан как с поиском новых функциональных материалов для микро- и нанооптоэлектроники, транспортными и оптическими свойствами которых можно управлять магнитным полем или температурой, так и существованием ряда фундаментальных особенностей физических свойств манганитов, относящихся к сильно коррелированным системам с тесной взаимосвязью зарядовых, спиновых, орбитальных, магнитных и решеточных степеней свободы [1,2,3].

Обнаруженные в манганитах лантана явление колоссального магнитосопротивления (magnetoresistance, MR) и эффект гигантского магнитопропускания света (magnetotransmission, МТ) открывают широкие возможности для создания различных устройств: магнитные записывающие и воспроизводящие головки, устройства хранения информации, ИК модуляторы, аттенюаторы, ослабители излучения и другие магнитоуправляемые устройства [4-7].

Впервые эффект гигантского магнитопропускания, определяемый как относительное изменение пропускания света образцом под действием магнитного поля, был обнаружен около 20 лет тому назад в магнитной полупроводниковой шпинели HgCr2Se4 при температуре Т<130 К и составил ~25% в поле 4 кЭ [7]. В манганитах магнитопропускание в среднем ИК-диапазоне впервые было обнаружено на монокристалле La09Sr01МПО3: величина МТ составила ~30 % при 140 К в поле 8 кЭ [8]. Эффект магнитопропускания в манганитах имеет место в ИК-области спектра 1.0-14 мкм и связан с поглощением света свободными носителями заряда [9].

Следует отметить, что, несмотря на активное исследование природы эффектов колоссального магнитосопротивления и магнитопропускания в манганитах лантана, теоретические работы по эффекту гигантского магнитопропускания в манганитах на сегодня отсутствуют, а ведущие экспериментальные работы по изучению эффекта магнитопропускания в манганитах лантана проводятся в оптической группе лаборатории магнитных полупроводников ИФМ УрО РАН, членом которой является автор диссертации. В большинстве экспериментальных работ по манганитам изучаются спектры отражения, электрические и магнитные свойства. Отсутствие работ по спектрам поглощения в манганитах связано с большой величиной коэффициента поглощения легированных составов. Между тем, прямые оптические исследования — поглощение или пропускание, проведенные комплексно с электрическими, в том числе в магнитных полях и в широком диапазоне температур, являются максимально информативными и позволяют получить информацию как об электронной структуре, так и о носителях заряда, примесных состояниях и о существовании в манганитах фазового расслоения.

Вместе с тем, существует проблема получения гигантских по величине эффектов магнитопропускания и колоссального магнитосопротивления со слабой температурной зависимостью вблизи «рабочей температуры» и в малых магнитных полях. Одним из перспективных материалов в этом отношении являются пленки манганитов. К началу работы над диссертацией существовало лишь несколько работ по эффекту магнитопропускания в пленках нестехиометрических и легированных манганитов, например [9]. Систематические работы по изучению влияния изо- и неизовалентного замещения лантана на оптические свойства и эффект магнитопропускания в пленках манганитов лантана отсутствуют.

Легирование исходного ЬаМпОз ионами типа: Sr2+, Ag+, Na+ или Pr3+ приводит к существенному изменению соотношения объемов ферромагнитной (ФМ) и антиферромагнитной (АФМ) фаз, т.е. отношения Мп4+/Мп3+, температуры Кюри и температуры перехода металл-изолятор (МИ) [1-3,23]. Отсюда, естественно ожидать изменения величин и температур максимумов МТ и MR. При неизовалентном замещении La3+ ионами типа: Sr2"1", Ag+, Na+ — в манганитах достигается температура Кюри (Тс) и температура максимума колоссального MR существенно выше комнатной температуры. Изучение концентрационных зависимостей эффектов МТ и колоссального MR при неизовалентном замещении La позволит прогнозировать уровень и тип легирования, при котором эти эффекты и температура Кюри будут максимальными.

Таким образом, представляется актуальным изучить эволюцию оптических, магнитных и транспортных свойств, поведение температурных и полевых зависимостей эффектов магнитопропускания и магнитосопротивления в пленках манганитов при изо- и неизовалентном замещении La в широком диапазоне концентраций (0<х<1) и температурном интервале выше и ниже МИ перехода.

Магнитные и электрические свойства пленок манганитов, также как и свойства моно- или поликристаллов, зависят от стехиометрии, уровня легирования и температуры и т.д., но по сравнению с объемными манганитами электрические свойства пленок сильно зависят от технологии получения пленок и интерфейсных явлений. Напряжения в интерфейсе пленка/подложка из-за рассогласования параметров кристаллической решетки пленки и подложки, а также толщина пленки могут влиять не только на структуру, но и на оптические, магнитооптические и транспортные свойства манганитов. Существует ряд работ по пленкам La0 ?Са0 зМпОз, в которых при замене подложки STO на LAO температура Кюри и температура МИ перехода смещались как в область высоких температур на ~30 К [23,87], так и в область низких температур [10], или оставались практически не измененными [11,72]. Причем, и в первом, и втором случае температура Кюри пленок значительно отличалась от значений Тс на фазовой диаграмме для объемных образцов. Во всех работах отмечалась существенная роль напряжений на границе раздела пленка/подложка и двойникования в пленке на положение Тс, температуру МИ перехода и температуру максимума эффекта колоссального MR. Отсюда вытекает задача систематического изучения влияния подложки и толщины пленки на эффекты магнитопропускания и магнитосопротивления в манганитах.

В области взаимодействия света со свободными носителями заряда поведение температурной зависимости пропускания света в манганитах лантана отражает температурное изменение электросопротивления при переходе металл-изолятор вблизи температуры Кюри. Такое изменение пропускания, для краткости, мы решили назвать оптическим откликом на переход металл-изолятор.

Ранее было показано, что в пленках оптимально легированных манганитов лантана (однородных ФМ пленках с максимальной величиной намагниченности и Тс [78,81,97]) эффект магнитопропускания ИК-излучения является оптическим аналогом эффекта колоссального MR. Колоссальное магнитосопротивление и магнитопропускание достигают максимума вблизи Тс и имеют симметричную относительно максимума форму кривых, обусловленную подавлением полем магнитных флуктуаций вблизи Тс, слабо зависят от направления магнитного поля, не имеют насыщения и гистерезиса в полях до 10 кЭ [9,68].

Наличие зарядовых и магнитных неоднородностей в пленках оказывает существенное влияние на оптические свойства манганитов, особенно в ИК - области спектра [9,11,34]. Экспериментальные данные показывают, что в некоторых случаях на температурных зависимостях МТ и MR появляются дополнительные пики. Предполагается, что эти особенности связаны с магнитным разделением фаз в легированных манганитах на области с Тс, отличающейся от температуры Кюри основного объема образца. В обзоре [2] было показано, что тенденция к расслоению на фазы, образованию в основной матрице зародышей новой фазы неоднородных зарядовых состояний, является одной из существенных особенностей манганитов как сильно коррелированных систем. Природа и условия зарождения и развития этих фаз может быть изучена при помощи комплексного метода исследования оптических, магнитооптических (например, эффекта МТ) и магнитотранспортных свойств, так как использование только электрических и магнитных методов не является достаточным, поскольку они дают усредненные по кристаллу характеристики, тогда как оптические методы позволяют исследовать квазилокальные процессы. В работах [12,13] было показано, что температурное изменение пропускания света в области взаимодействия с носителями заряда позволяет, к примеру, разделить отклики от областей повышенной проводимости и изолирующей матрицы.

В настоящей работе были искусственно созданы магнитные и зарядовые неоднородности в манганитах для целенаправленного изучения их влияния на оптические свойства и эффекты МТ и MR. В качестве объектов использовались пленки, обладающие вариантной структурой. Данные пленки принципиально отличаются от поликристаллических материалов и представляют собой совокупность структурных доменов близких размеров, разделенных высокоугловыми границами [89]. Проводимость внутри и на границах структурных доменов существенно различается, что нашло свое отражение в поведении температурной зависимости пропускания света. Вместе с тем, в пленках с вариантной структурой кроме колоссального MR существует низкотемпературный вклад, связанный с туннелированием спин-поляризованных электронов через границы структурных доменов — туннельное магнитосопротивление [90]. Описать функцию температурной зависимости туннельного MR и разделить вклады колоссального и туннельного MR пока не удавалось. В настоящей работе продемонстрирован метод решения данной задачи путем сравнительного анализа температурных зависимостей магнитопропускания и магнитосопротивления. Следует отметить, что в мировой литературе данные по оптическим и электрическим свойствам пленок с вариантной структурой на сегодня отсутствуют.

Для искусственного создания магнитных неоднородностей в манганитах с колоссальным MR может быть использована и иная схема: пленочная гетероструктура, состоящая из слоев манганитов, обладающих колоссальным MR, с сильно различающимися температурами Кюри. Представляется актуальным исследовать поведение и условия проявления зарядовых и магнитных неоднородностей в пленках манганитов, используя комплексный метод исследования оптических, магнитооптических, электрических и магнитотранспортных свойств в пара- и ферромагнитной области температур.

Кроме того, как будет показано далее, данная гетероструктура представляет интерес с точки зрения возможности создания на основе пленок манганитов с колоссальным MR новых функциональных материалов со слабой зависимостью от температуры больших по величине эффектов магнитопропускания и магнитосопротивления.

Таким образом, актуальность исследования легированных пленок манганитов лантана, обладающих эффектом колоссального MR, определяется, во-первых, возможностью лучше понять природу магнитопропускания и магнитосопротивления, а также оптического отклика на переход металл-изолятор в тонкопленочных объектах, легированных ионами разной валентности и выращенных на различных подложках; во-вторых, возможностью получить информацию о существовании и поведении зарядовых и магнитных неоднородностей в пленках манганитов, и, в-третьих, возможностью использования эффекта магнитопропускания для создания новых оптоэлектронных ИК-устройств.

Цель и задачи

Цель работы заключается в установлении связи оптических и электрических явлений с магнитным упорядочением в пленках легированных манганитов лантана; изучении изменения оптических свойств пленок в ИК-диапазоне под действием магнитных полей, зарядовых и магнитных неоднородностей и напряжений на границе пленка-подложка, а также в изучении возможности практического использования обнаруженных эффектов.

Указанная цель достигается решением следующих задач: э 1

• Исследованием влияния изовалентного замещения La на эффекты магнитопропускания и магнитосопротивления в пленках

ЬаьхРг^сиСаозМпОз в диапазоне концентраций (0<х<1); влияния типа подложки на оптические и транспортные свойства пленок.

• Изучением влияния неизовалентного замещения La3+ ионами Sr2+, Na+ и Ag+ на оптические и магнитотранспортные свойства пленок.

• Изучением особенностей температурного поведения эффектов магнитопропускания и магнитосопротивления в эпитаксиальных пленках Lai.xAgxMn03+s различной толщины в отсутствии и при наличии вариантной структуры.

• Исследованием проявления магнитных и зарядовых неоднородностей в оптических и электрических свойствах пленок манганитов, а также в искусственно созданной неоднородной среде в виде гетероструктуры Sm0 55S10 45MnO3/Nd0 55S10 45МПО3.

• Созданием макета инфракрасного модулятора

Выбор объектов исследования

Выбор объектов, исследованных в настоящей работе, определялся задачей проследить эволюцию оптических, магнитооптических и магнитотранспортных свойств в пленках легированных манганитах лантана в зависимости от типа и уровня легирования, типа подложки и толщины пленки. Исходя из основной задачи, были выбраны манганиты лантана следующих составов: эпитаксиальные пленки (Lai.xPrx)07Ca0 3MnO3 (х=0, 0.25, 0.5, 0.75, 1), La,.xAgxMn03+« (х=0.05, 0.10, 0.15, 0.25), La082Na0 i8Mn03+5, Ьа0б7$ГоззМпОз, пленки с вариантной структурой LaosAgo 1МпОз+з различной толщины, также пленочная гетероструктура Sm0 55S10 45МпОз/Ш0 55S10 45МПО3, состоящая из слов манганитов с различной температурой Кюри.

Научная новизна

При проведении комплексного исследования оптических, магнитооптических и электрических свойств легированных пленок манганитов лантана:

• Выявлены уровень и тип легирования, при которых эффект магнитопропускания и температура его максимума достигают наибольшего значения.

• Показано, что величина магнитопропускания, температура Кюри и температура максимума эффекта магнитопропускания слабо зависят от типа подложки, но сильно зависят от величины среднего радиуса замещающего катиона <гА> в А-позиции перовскитной структуры и толщины пленки.

• Предложена методика разделения вкладов колоссального и туннельного магнитосопротивления в пленках с вариантной структурой

• В изученных пленках манганитов лантана обнаружено проявление зарядовых и магнитных неоднородностей.

• Создан рабочий макет модулятора ИК-излучения на основе эффекта магнитопропускания в пленке La082Nao ^МпОз+б.

Научная и практическая ценность

Выявленные условия получения максимальной величины магнитопропускания, обнаруженные проявления неоднородностей в пленках и гетероструктуре способствуют целенаправленному созданию новых функциональных материалов на основе пленок манганитов. Методика одновременного изучения оптических, магнитооптических и электрических свойств, апробированная на манганитах различного состава, может быть использована для обнаружения и изучения неоднородных состояний в тонкопленочных материалах.

Эффект магнитопропускания и оптический отклик на МИ переход в пленках манганитов могут быть рекомендованы для практического применения в различных оптоэлектронных устройствах. Разработана конструкция и изготовлен рабочий макет модулятор ИК - излучения на эффекте магнитопропускания. Показано, что слабая температурная зависимость эффектов магнитопропускания и магнитосопротивления в гетероструктуре SmossS^sMnOa/NdossS^sMnOs может быть использована в практических целях.

Достоверность

Достоверность обеспечивается использованием аттестованных образцов, обоснованностью экспериментальных методов изучения оптических и транспортных свойств пленок манганитов и хорошей воспроизводимостью результатов на различных образцах.

Структура диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, заключения и списка цитируемой литературы.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Телегин, Андрей Владимирович

Основные результаты работы были доложены и обсуждены: Основные результаты работы были доложены и обсуждены на следующих конференциях, семинарах и симпозиумах: на международных школах-семинарах по новым магнитных материалам для микроэлектроники НМММ (Москва, Россия, 2004 и 2006), 1st International Symposium on Transparent Conducting Oxides IS-TCOs (Crete-Greece, 2006), международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам «Ломоносов 2005» (Москва, Россия, 2005), V, VI и VII молодежном семинаре по проблемам физики конденсированного состояния вещества (Екатеринбург, Россия, 2004, 2005, 2006), международном симпозиуме EASTMAG (Красноярск, Россия, 2004), 7-й международной конференции «ВТСП и новые неорганические материалы инженерии MSU-HTSC VII ICFM» (Москва, 2004), XII международном Феофиловском симпозиуме по кристаллам, активированным редкой землей или ионами переходных металлов (Екатеринбург, Россия, 2004), международной конференции «Физика электронных материалов» (Калуга, Россия, 2002).

Заключение

В настоящей работе представлены результаты исследований эволюции оптических, магнитооптических и магнитотранспортных свойств эпитаксиальных пленок: (Ьа1.хРгх)о7СаозМпОз (0<х<1), Ьаоб7$ГоззМпОз, Lai.xAgxMn03 (0.05<х<0.25) разной толщины, пленок Lao sAgo lMnCb+s с вариантной структурой и гетероструктуры SmossSi^sMnCb/NdossSiMsMnCb.

Получены следующие результаты:

1. Установлено, что при изовалентном замещении La3+ ионами Рг3+ в пленках (Ъа1.хРгх)о7СаозМпОз величина эффекта магнитопропускания составляет ~25 % в поле 8 кЭ и практически не меняется до х<0.50, что связано с постоянством объема ферромагнитной фазы вследствие неизменного отношения Мп4+/Мп3+. Рост концентрации Рг3+ приводит к уменьшению температуры Кюри, температуры перехода металл-изолятор и температур максимумов магнитопропускания и магнитосопротивления вследствие уменьшения среднего радиуса А-катиона. В пленках (Lai.xPrx)o7Cao3Mn03 с х=0.75 обнаружено разделение фаз.

2. Показано, что неизовалентное замещение La3+ ионами Ag , Na и Sr приводит к появлению больших эффектов магнитопропускания (МТ~ 10-20 % в поле 8 кЭ) и магнитосопротивления при температурах выше комнатной.

3. Показано, что величина магнитопропускания, температуры максимумов магнитопропускания и колоссального магнитосопротивления существенно зависят от типа легирующего элемента и уровня легирования, от отклонения от стехиометрии и толщины пленки манганита, и слабо зависят от типа подложки. Максимальная величина магнитопропускания достигается в манганитах оптимального состава с большим изменением пропускания при переходе металл-изолятор и полупроводниковым ходом температурных зависимостей электросопротивления в парамагнитной области.

4. В пленках LaogAgo iMn03+5/Zr02(Y203) с вариантной структурой в отличие от пленок Lai.xAgxMn03+6/SrTi03 обнаружено низкотемпературное туннельное магнитосопротивление. Магнитопропускание не чувствительно к границам структурных доменов и слабо проявляется в области туннельного магнитосопротивления. Предложена методика разделения вкладов колоссального и туннельного магнитосопротивления. Температурная зависимость туннельного магнитосопротивления может быть описана функцией f=a+b/Vr. Величина спиновой поляризации электронов Р-0.5.

5. Выявлены зарядовые неоднородности в пленках легированных манганитов и в искусственно созданной неоднородной среде — пленках LaosAgoiMnCb+s с вариантной структурой. Обнаружено проявления магнитных неоднородностей в пленках манганитов и гетероструктуре Sm0 55Sr0 45Mn03/Ndo 55Sr0 45Mn03 в виде аномалий на температурных зависимостях магнитопропускания и магнитосопротивления.

6. Сконструирован и изготовлен рабочий макет ИК-модулятора на основе эффекта магнитопропускания в пленке La082Nao ^МпОз+д. Показана возможность получения эффектов магнитопропускания и магнитосопротивления со слабой зависимостью от температуры.

В заключении я выражаю свою глубокую сердечную благодарность и искреннюю признательность научному руководителю, заведующему лабораторией магнитных полупроводников, кандидату физико-математических наук Сухорукову Ю.П., а так же доктору физико-математических наук Лошкаревой Н.Н. за постоянное внимание и поддержку на всех этапах работы над диссертацией.

Считаю своим долгом поблагодарить Бебенина Н.Г., профессора Ганынину Е.А., профессора Кауля А.Р.и к.х.н. Горбенко О.Ю. (МГУ) за творческое сотрудничество, а так же всех сотрудников лаборатории магнитных полупроводников ИФМ УрО РАН за поддержку при выполнении работы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Телегин, Андрей Владимирович, 2007 год

1.Л. Манганиты лантана и другие магнитные полупроводники с гигантским магнитосопротивлением // УФН. - 1996. - Т. 166. - №8. - С. 833858.

2. Dagotto Е. Nanoscale Phase-Separation and Colossal Magnetoresistance. -Berlin: Springer-Verlag. 2002. - 453 p.

3. Tokura Y. Fundamental features of colossal magnetoresistive manganese oxides. in: Colossal magnetoresistive oxides // Ed. Reading: Gordon & Breach Science Publ. 2000. - Vol. 2. - P. 1-52.

4. Сизов Ф. Ф., Уханов Ю.И. Магнетооптические эффекты Фарадея и Фогта в применении к полупроводникам. Киев: Изд-во Наукова думка, 1979. -178 с.

5. Haghiri-Gosnet A.M., Renard J.P. CMR manganites: physics, thin films and devices // J.Phys.D: Appl.Phys. 2003. - Vol. 36. - P. R127-R150.

6. ObataT., Manako Т., Shimakawa Y., Kubo Y. Tunneling magnetoresistance at up to 270 К in Lao8Sro2Mn03/SrTi03/LaogSro2Mn03 junctions with 1.6-nm-thick barriers // Appl. Phys. Lett. 1999. - Vol. 74, № 2. - P. 290-292.

7. Носов А. П., Стробель П. Магнитные и магниторезистивные свойства тонких пленок La067Ca0 3зМп03 // ФММ. 2002. - Т. 93, № 3. - С. 50-59.

8. Vengalis В., Maneikis F., Anisimovas F., Butkute R., Dapkus L., Kindurys A.

9. Effect of strains on electrical and optical properties of thin La0 б7Са0 33Mn03films // JMMM. 2000. - Vol. 211. - P. 35-40. 1 ^

10. Mostovshchikova E. V., Bebemn N. G., Loshkareva N. N. Volume of metallic phase in lightly doped lanthanum manganite single crystals // Phys. Rev. В.- 2004. -Vol. 70.-P. 012406.

11. Loshkareva N. N., Solin N. I., Sukhorukov Yu. P., Lobachevskaya N. I., Pan-filova E. V. Optical spectroscopy of phase separation in LaxMn03 // Physica B. -2001.-Vol. 293.-P. 390-393.

12. Локтев B.M., Погорелов Ю.Г. Особенности физических свойств и колоссальное магнитосопротивление манганитов // ФНТ 2000.-Т. 26 - № 3. -С. 231-261.

13. В.Е. Найш. Структуры кристаллов. Екатеринбург: Изд-во ИФМ УрО РАН. - 1998.-29 с.

14. Найш В.Е. Кристаллические и магнитные структуры орторомбических магнетиков.1. Проблемы симметрийного описания // Физика металлов и металловедение. 2001. - Т. 92. - № 4.- С. 3-21.

15. Королева Л.И. Магнитные полупроводники. -М.: Физический факультет МГУ. -2003.-312 с.

16. Hemberger. J., Krimmel, A., Kurz Т., Krug von Nidda H.-A., Ivanov V.Yu., Mukhin A.A., Balbashov A.M., Loidl A. Structural, magnetic, and electrical properties of single-crystalline Lai.xSrxMn03 (0.4<x<0.85) // Phys.Rev. B. 2002. -Vol. 66.-P. 094410.

17. Wollan E.O., Koeller W.C. Neutron Diffraction Study of the Magnetic Properties of the Series of Perovskite-Type Compounds (l-x)La,xCa.Mn03 // Phys. Rev. 1955. - Vol.100. - №. 2. - P. 545-563.

18. Дунаевский C.M. Магнитные фазовые диаграммы манганитов в области их электронного легирования // ФТТ. 2004. - Т. 46. - Вып.2. - С. 193-211.1. Л 1

19. Martin С., Maignan A., Hervieu М., and Raveau В. Magnetic phase diagrams of Li.xAxMn03 manganites, L=Pr,Sm; A=Ca,Sr // Phys. Rev. B. 1955. - Vol. 60. -№.17. - P. 12191-12199.

20. Ziese M. Extrinsic magnetotransport phenomena in ferromagnetic oxides // Rep. Peog. Phys. 2002. - Vol. 65. - P. 143-249.

21. Кауль A. P., Горбенко О. Ю., Каменев А. А. Роль гетероэпитаксии в разработке новых тонкопленочных функциональных материалов на основе оксидов // Успехи химии. 2004. - Вып. 9. -Т. 73. - С. 932-952.

22. Jung J.H., Kim К.Н., Eom D.J., Noh T.W., Choi E.J., Yu J., Kwon Y.S., Chung Y. Determination of electron band structures of CaMn03 and LaMn03 using optical-conductivity analyses // Phys. Rev. B. 1997. - Vol. 55, № 23. - P. 15489-15493.

23. Satpathy S., Popovic Z. S., Vukajlovic F. R. Density-functional studies of the electronic structure of the perovskite oxides: Ьа!.хСахМпОз // J. Appl. Phys. -1996. Vol. 79, № 8. - P. 4555-4557.

24. Coey J.M., Viret M., von Molnar S. Mixed-valence manganites // Advances in physics. 1999. - Vol. 48. - № 2. - P. 167-293.

25. Pickett W. E., Singh D. J. Electronic structure and half-metallic transport in the1.i.xCaxMn03 system // Phys. Rev. B. 1996. - Vol. 53. - P. 1146-1160.•j 1

26. Papaconstantopoulos D.A., Pickett W.E. Tight-binding coherent potential approximation study of ferromagnetic Ьаг/зВа^МпОз // Phys. Rev. B. 1998. -Vol. 57.-№20.-P. 12751-12756.

27. Moskvin A. S. One-center charge transfer transitions in manganites // Phys. Rev. B. 2002. - Vol. 65. - P. 205113.

28. Moskvin A. S. Pseudo-Jahn-Teller-centers and phase separation in the strongly correlated oxides with the nonisovalent substitution. Cuprates and manganites // Physica В. 1998. - Vol. 252. - P. 186-196.

29. Cooper S. L. Optical Spectroscopic Studies of Metal-Insulator Transition in Perovskite-Related Oxides / ed. J. B. Goodenough // Series: Structure and Bonding. Berlin: Springer-Verlag Berlin. - 2001. - Vol. 98. - P. 161-219.

30. Hartinger Ch., Mayr F., and Loidl A., Kopp T. Polaronic excitations in colossal magnetoresistance manganite films // Phys. Rev. B. 2006. - Vol. 73. - P. 024408.л-»

31. Okimoto Y., Katsufuji Т., Ishikawa Т., Arima Т., Tokura Y. Variation of electronic structure in Lai.xSrxMn03 (0<x<0.3) as investigated by optical conductivity spectra//Phys. Rev. В. 1997.-Vol. 55.-№. 7.-P. 4206-4214.

32. Kim К. H., Gu J. Y., Choi H. S., Park G. W., Noh T. W. Frequency shifts of the internal phonon modes in ЬаотСаозМпОз // Phys. Rev. Lett. 1996. - Vol. 77, №9.-P. 1877-1880.

33. Fedorov I., Lorenzana J., Dore P., De Marzi G., Maselli P., Calvani P., Cheong S.-W., Koval S., Migoni R. Infrared-active phonons of LaMn03 and CaMn03 // Phys. Rev. B.- 1999.-Vol.60.-№ 17.-P. 11875-11878.

34. Лошкарева H. H., Сухоруков Ю. П., Носов А. П., Васильев В. Г., Слободин Б. В., Демчук К. М., Бебеиин Н. Г. Отражение света от La067Ba033MnO3 в инфракрасной области спектра // ФТТ. 1997. - Вып. 9. - Т. 39. - С. 16161617.

35. Okimoto Y., Katsufuji Т., Ishikava Т., Urushibara A., Arima Т., Tokura Y. Anomalous variation of optical spectra with spin polarization in double-exchange ferromagnet: Lai.xSrxMn03. // Phys. Rev. Lett 1995. - Vol.75. - No. 1. - P. 109112.

36. Сухоруков Ю.П., Лошкарёва H.H., Архипов B.E., Окатов С.В., Смоляк И.Б., Муковский Я.М., Шматок А.В. Носители зарядов в спектрах оптической проводимости манганитов лантана // ФТТ. 1999. - Вып. 3. - Т. 41.-С. 475-482.

37. Takenaka К., Iida К., Sawaki Y., Sugai S., Moritomo Y., Nakamura A. Optical reflectivity spectra measured on cleaved surfaces of Lai.xSrxMn03: Evidence against extremely small Drude weight // J. Phys. Soc. Jpn. 1999. - Vol.68. - № 3.-P. 1828-1831.

38. Arima Т., Tokura Y., Torrance J. B. Variation of optical gaps in perovskite-type 3d transition-metal oxides // Phys. Rev. B. 1993. - Vol. 23. - № 48. - P. 1700617009.

39. Moskvin A. S., Avakumov I. L. Doped manganites beyond conventional double-exchange model // Physica B. 2002. - Vol. 322. - P. 371-389.

40. Kim К. H., Jung J. H., Eom D. J., Noh T. W., Jaejun Yu, Choi E. J. Scaling behavior of spectral weight changes in perovskite manganites La0 7.yPryCao 3Mn03 // Phys. Rev. Lett. 1998. - Vol. 81. - № 22. - P. 4983-4988.

41. Номерованная Jl. В., Махнев А. А., Румянцев А. Ю. Оптическая проводимость монокристалла La07Sr03MnO3: сравнение с теоретическими зонными расчетами // ФММ. 2000. - Т. 89. - № 3. - С. 51-55.

42. Okimoto Y., Tomioka Y., Onose Y., Otsuka Y., Tokura Y. Charge ordering and disordering transition in Рп.хСахМп03 (x=0.4) as investigated by optical spectroscopy. // Phys. Rev. B. 1998. - Vol. 57. - №. 16. - P. R9377-R9380.

43. Zhang L., Israel C., Biswas A., Greene R.L., de Lozanne A. Direct observation of percolation in manganites thin film // Science. 2002. - Vol. 298. - P. 805-807.

44. Lawler J. F., Lunney J. G., Coey J. M. D., Magneto-optic Faraday effect in (La, xCax)Mn03 films // J. Appl. Phys. Lett. 1994. - Vol. 65. - P. 3017-3018.

45. Лошкарева H. H., Сухоруков Ю. П, Мостовщикова E. В., Номерованная Л. В., Махнев А. А., Наумов С. В. Эволюция оптических спектров LaMn03 при слабом электронном и дырочном легировании и разделении фаз // ЖЭТФ. -2002. Вып. 2. - Т. 121. - С. 412-418.

46. Solovyev I., Hamada N., Terakura К. t2g versus all 3d localization in LaM03 perovskites (M=Ti-Cu): First-principles study // Phys. Rev. B. 1996. - Vol. 53, № 11.-P. 7158-7170.

47. Лошкарева H. H., Сухоруков Ю. П., Нейфельд Э. А., Архипов В. Е., Королев А. В., Гавико В. С., Панфилова Е. В., Дякина В. П. Центры зарядовой неоднородности в спектрах поглощения манганитов лантана // ЖЭТФ. 2000. - Т. 117. - № 2. - С. 440-448.

48. Matsumoto G. Study of (Lai.xCax)Mn03.1. Magnetic Structure of LaMn03 // J. Phys. Soc. Japan. 1970. - V. 29. - P. 606-615.

49. Нагаев Э.Л. Манганиты лантана и другие магнитные полупроводники с гигантским магнитосопротивлением // УФН. 1996. - Т. 166. - №8. - С. 833858.

50. Gupta A., McGuire T. R., Duncombe P. R., Rupp M., Sun J. Z., Gallagher W. J., and Gang Xiao. Growth and giant magnetoresistance properties of La-deficient LaJVlnCb «s(0.67<x:<l) films // Appl.Phys. Lett.- 1995. Vol. 67. - P. 3494.

51. Kwon C., Robson M. C., Kim К. C, Gu J. Y., Lofland S. E., Bhagat S. M., Trajanovic Z., Rajeswari M., Venkatesan Т., Kratz A. R., Gomez R. D., Ramesh R. Stress-induced effects in epitaxial (La0?Sr0 3)Mn03 films // JMMM. 1997. - Vol. 172.-P. 229-236.

52. E.A. Gan'shina,O.Yu. Gorbenko,A.G. Smechova, A.R. Kaul, N.A. Babushkina, L.M. Belova Transverse Kerr effect in the (Lai.xPrx)07Ca03MnO3 ceramics // J. Phys. Cond. Matt. 2000. - Vol. 12. - P. 2857-2866.

53. Yamaguchi S., Okimoto Y., Ishibashi K., Tokura Y. Magneto-optical Ken-effects in perovskite-type transition-metal oxides: Lai.xSrxMn03 and Lai.xSrxCo03 // Phys. Rev. В. 1998. - Vol. 58. - № 11. - P. 6862-6870.

54. Bebenin N. G. Lanthanum manganites near the Curie temperature // Phys. Metals and Metallography. 2004. - Suppl. 1. - Vol. 98. - P. 78-85.

55. Palstra Т. M., Ramirez А. P., Cheong S-W., Zegarski B. R., Schiffer P., Zaanen J. Transport mechanisms in doped LaMn03: Evidence for polaron formation. // Phys. Rev. B. 1997. - Vol.56. - № 9. - P. 5104-5107.

56. Ganshina E., Gorbehko O.Yu., Kaul A. R., Babushkina M. A., Belova L. M. Magnetooptical and electrical properties of giant magnetoresistive (LaPr)o7(SrCa)o3Mn03 thin films prepared by aerosol MOCVD // J. Chem. Matter.- 1998. Т. 141. - № 7. - P. 747-752.

57. Blamire M. G., Teo B.-S., Duttel J. H., Durrell J. H., Mathur N. D., Barber Z. H., McManus Driscoll J. L., Cohen L. F., Evetts J. E. Strain-induced time-dependent magnetic disorder in ultra-thin La0 7Cao 3Mn03 films//JMMM. 1999.-Vol. 191.- P. 359-367.

58. N.A. Babushkina, L.M. Belova. Low-temperature transition to a metallic state in (La05Pr0 5)0 7Ca03MnO3 films // Phys. Rev. B. 1999. - Vol. 59. - №10. - P. 6994.

59. Лошкарева H. H., Сухорукое Ю. П., Наумов С. В., Солин Н. И., Смоляк И. Б., Панфилова Е. В. Прямое наблюдение разделения фаз в Lai.xCaxMn03 // ПЖЭТФ. 1998. - Т. 68. - № 1. - С. 89-92.

60. Urushibara A., Moritomo.Y., Arima Т., Asamitsu A., Kido М., Tokura Y. Insulator-metal transition and giant magnetoresistance in La!.xSrxMn03 // Phys. Rev. В. 1995. - Vol. 51. - № 20. - P. 14103-14109.

61. Zener C. Interaction between the d-Shells in the Transition Metals. II. Ferromagnetic Compounds of Manganese with Perovskite Structure // Phys. Rev. -1951. Vol. 82. -№ 3. - P. 403-405.

62. Mi 11 is A. J. Electron-lattice coupling in «colossal» magnetoresistance rare earth manganites // J. Appl. Phys. 1997. - Vol. 81. -№ 8. - P. 5502-5505.

63. Bebenin N. G., Ustinov V. V. Conduction and disorder in LaMn03-based materials //J. Phys. Cond. Matt. 1998. - Vol. 10. - P. 6301-6309.

64. Loshkareva N. N., Sukhorukov Yu. P., Nossov A. P., Vassiliev V. G., Slobodin В. V., Bebenin N. G., Ustinov V. V. Interaction of light with charge carriers in10 67-хYxBa0 ззМп03 (x=0;0.07) // Sol. State. Commun. 1998. - Vol. 106. - № 6. -P. 357-361.

65. Yunoki S., Moreo A., Dagotto E. Phase separation induced by orbital degrees of freedom in models for manganites wish Jahn-Teller Phonons // Phys. Rev. Lett.1998 Vol.81.- № 25. - P. 5612-5615.81

66. Каган M. Ю., Кугель К. И. Неоднородные зарядовые состояния и фазовое расслоение в манганитах // УФН. 2001.- Т. 171. - Вып. 6. - С. 577-596.

67. Показаньев Г. В., Лошкарева Н. Н., Сухоруков Ю. П., Трофимов А. И. Модернизация спектрометра ИКС-21 // ПТЭ. 1986. - № 5. - С. 205-206.

68. К. А. Фатиева. Градуировка ИКС-21: курсовая работа, физич. ф-т. УрГУ-Екатеринбург., 1998. - 60 с.

69. Балыкина Е.А., Ганыпина Е.А., Кринчик Г.С. ЖЭТФ. 1987. - Т. 93. - №5 -С. 1879

70. У ханов Ю. И. Оптические свойства полупроводников. М.: Наука, 1977. -367 с.

71. Александров А. Н., Никитин В. А. О выборе нормалей и методах группировки призменных инфракрасных спектрометров // УФН. 1955. — Т. 56.-Вып. 1.-С. 1-53.

72. Gorbenko О. Yu., Kaul A. R., Babushkina N. A., Belova L. М. Giant magnetoresistive thin films of (La,Pr)o 7(Ca,Sr)o зМпОз prepared by aerosol MOVCD // J. Mat. Chem. 1997. - Vol.7. - № 5. - P. 747-752.

73. Кауль A. P., Горбенко О. Ю., Каменев А. А. Роль гетероэпитаксии в разработке новых тонкопленочных функциональных материалов на основе оксидов // Успехи химии. 2004-Т. 73. - Вып. 9. - С. 932-952.

74. Горбенко О.Ю., Демин Р.В., Кауль А.Р., Королева Л.И., Шимчак Р. Магнитные, электрические и кристаллографические свойства тонких пленок Lai.xSrxMn03 // ФТТ. -1998. Т. 40. - №2. - С. 290-294.

75. Neubeck W., Ranno L., Hunt M. В., Vettier С. and Givord D. Epitaxial MnO thin films grown by pulsed laser deposition // Appl. Surf. Sci. 1999. - Vol. 138-139.-P. 195-198.

76. Sukhorukov Yu.P., Moskvin A.S., Loshkareva N.N., Smolyak LB., Arkhipov B.E., Mukovskii Ya.M., Shmatok A.V. Magnetooptical faraday effect in La07Sr03MnO3-S films // Technical Physics. 2001. - Vol. 46. - № 6. - P. 778781.

77. Ван-дер-Мерве Дж.Х. Монокристаллические пленки. М.: Мир, 1966. - С. 172-201.

78. Bibes М., Balcells Li., Valencia S., Foncuberta J. Nanoscal Maltiphase separation at La2/3Ca|/3Mn03/SrTi03 interfaces // Phys. Rev. Lett. 2001. - Vol. 87.-P. 067210(4 pages).

79. Radaelli P. G., Marezio M., Hwang H. Y., Cheong S. W., Batlogg B. Charge localization by static and dynamic distortions of the МпОб octahedra in perovskite manganites // Phys. Rev. B. 1996. - Vol. 54. - P. 8992-8997.

80. Москвин A.C., Зенков E.B., Панов Ю.Д., Лошкарева Н.Н., Сухоруков Ю.П., Мостовщикова Е.В. Разделение фаз и проявление наноскопических неоднородностей в оптических спектрах манганитов // ФТТ. 2002. - Т. 44-№8.- С. 1452-1454.

81. Gorbenko О. Yu., Melnikov О. V., Kaul A. R.,.Balagurov А. М, Babushkina N. A., Koroleva L. I., Demin R. V. Solid solutions Lai.xAgxMn03+s: evidence forsilver doping? Structure and properties // Matt. Science and Engin. В.- 2005. -Vol. 116.-P. 64-70.

82. Мотт H., Дэвис Э. Электронные процессы в некристаллических веществах. М.: Мир, 1982.-348 с.

83. Patrick A. Lee. Disordered electronic systems // Reviews of modern physics. -1985. Vol. 7. - №2. - P. 287-337.

84. Wiedenhorst В., Hoefener C., Lu Y., Klein J., Alff L., Gross R., Freitag В. H. Strain effects and microstructure of epitaxial manganite thin films and heterostructures // Appl. Phys. Lett. 1999. - Vol. 74. - P. 3636.1 ПО

85. Valencia S., Balcells L., Fontcuberta J., and Martinez B. Strain-induced charge depletion in Еаг/зСа^МпОз epitaxial thin films // Appl. Phys. Lett. 2003. - Vol. 82.-P. 4531.

86. Bibes M., Balcells L., Valencia S., Fontcuberta J. et al. Nanoscale multiphase separation at La^Cai/sMnCb/SrTiCy/ Phys. Rev. Lett. 2001. - Vol. 87.1. P. 067210.

87. Hwang H. Y., Cheong S-W., Ong N. P., Batlogg B. Spin-Polarized Intergrain Tunneling in La2/3Sr1/3Mn03 // Phys. Rev. Lett. 1996. - Vol. 77. - P. 2041-2044.

88. Helman J. S., Abeles B. Tunneling of Spin-Polarized Electrons and Magnetoresistance in Granular Ni Films // Phys. Rev. Lett. 1976. - Vol. 37. - P. 1429-1432.

89. Mitani S., Takanashi S., Yakushiji K., Yakushiji K., Maekawa S., Fujimori H. Enhanced Magnetoresistance in Insulating Granular Systems: Evidence for Higher-Order Tunneling // Phys. Rev. Lett. 1998. - Vol. 81. - P. 2799-2802.

90. Pi L., Hervieu M., Maignan A., Martin C., Raveau B. Structural and magnetic phase diagram and room temperature CMR effect of La!.xAgxMn03 // Solid State Comm. 2003. - Vol. 126. - P. 229-234.

91. L.Ranno, A. Llobet, R. Tiron, and Е. Favre-Nicolin. Strain-induced magnetic anisotropy in epitaxial manganite films // Appl. Surf. Sci. 2002. - V. 188. -№1-2.-P. 170-175.

92. Shanon R. D. Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and chalcogenides // Acta Crist. A. 1976. - Vol. 32. - P. 751-767.

93. Tokura Y. Fundamental features of colossal magnetoresistive manganese oxides // Colossal magnetoresistive oxides. N.Y.: Reading: Gordon & Breach Science Publ. - 2000. - Vol. 2. - P. 1-52.

94. Pierre J., Robaut F., Misat S., Strobel P., Nossov A., Ustinov V., Vassiliev V. Semiconductor-metal transition and magnetoresistance in (La,Ca)Mn03: Experiments and simple model // Physica B. 1996. - Vol. 225. - P. 214-224.

95. Hao J. H., Zeng X. Т., Wong H. K. Optical response of single-crystal (La,Ca)Mn03 thin films // J. Appl. Phys. 1996. - Vol. 79. - № 3. - P. 18101812.

96. Goldman A.M., Vas'ko V., Krans P., Nikolaev K., Larkin V.A Cuprate/manganite heterostructures // JMMM. 1999. - Vol. 200. - P. 69-82.1 I о

97. Лошкарева H.H., Сухоруков Ю.П., Гижевский Б.А., Самохвалов А.А. Модулятор ИК-излучения на магнитном полупроводнике // ПЖТФ. 1989. -Т. 15.-Вып. 17.-С. 83-86.

98. Мустель Е.Р., Парыгин В.Н. Методы модуляции и сканирования света. М.: Наука. 1970.-296 с.

99. Rinkevich A., Nossov A., Ustinov V., Vassiliev V., Petukhov S. Penetration of the electromagnetic waves through doped lanthanum manganites // J. Appl. Phys. -2002. Vol. 91. - № 6. - P. 3693-3697.

100. Gregg J.F., Petej I., Jouguelet E. and Dennis C. Spinelectronics—a review // J.Phys.D: Appl.Phys. 2002. - Vol. 35. - R121-R155.

101. Yang F., Mechin L., Routoure Jean-Marc, Guillet В., Radoslav A. Low-noise La0 7Sr03MnO3 thermometers for uncooled bolometric applications // J. of Applied physics. 2006. - Vol. 99. - P. 024903.

102. Иванов В. А., Аминов Т. Г., Новоторцев В. М., Калинников В. Т. Спинтроника и спинтронные материалы // Известия Академии наук. Серия химическая. 2004. - № 11. - С. 2255-2303.

103. Курбаков А.И., Трунов В.А., Балагуров A.M., Помякушин В.Ю., Шептяков Д.В., Горбенко О.Ю., Кауль А.Р. Кристаллическая и магнитная структура манганитов Sm0 55Sr0 45Мп03 и (Nd0 545ТЬ0 455)0 55Sr0 45МПО3 // ФТТ. -2004 Т. 46. - Вып. 9. - С. 1650-1656.

104. Kajimoto R., Yoshizawa Н., Kawano Н., Kuwahara Н., Tokura Y., Ohoyama К., Ohashi M. Hole-concentration-induced transformation of themagnetic and orbital structures in Ndi.xSrxMn03 // Phys. Rev. B. 1999. - Vol. 60. -P. 9506-9517.107