Ядерный магнитный резонанс в слабодопированных манганитах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.11, кандидат наук Волкова, Зоя Насимьяновна

• Волкова, Зоя Насимьяновна
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Волкова, Зоя Насимьяновна

Содержание

Введение

1 Литературный обзор

1.1 Кристаллическая структура манганитов

1.2 Электронная структура манганитов

1.3 Обменные взаимодействия в манганитах

1.4 Фазовые диаграммы допированных манганитов

1.4.1 Фазовая диаграмма Ьа1_хСахМпОз

1.4.2 Фазовая диаграмма Ьа1_ж8гхМпОз

1.5 Фазовые неоднородности в манганитах

1.6 Поляронная модель

1.7 Исследование манганитов методом ЯМР

1.8 Задачи исследования

2 Образцы и методика эксперимента

2.1 Описание спектрометра ядерного магнитного резонанса

2.2 Регистрация спектров ЯМР и анализ формы линии

2.3 Измерение времен релаксации

2.4 Установка по измерению магнитной восприимчивости

2.5 Образцы

3 Магнитные поляроны в СаМпОз_<$

3.1 Макроскопическая намагниченность СаМпОз-,?

3.2 ЯМР 170 в антиферромагнитной фазе

3.3 Зарядовое распределение в парамагнитной фазе

3.4 Магнитная восприимчивость и изотропный магнитный сдвиг линии ЯМР

17О в парамагнитной фазе

3.5 Анизотропные магнитные сдвиги и перенос спиновой плотности на кислород

3.6 Динамика магнитных поляронов

3.7 Выводы к главе 3

4 Неоднородное состояние в БгМпОз-г по данным ЯМР 170 и ЯМР 55Мп

4.1 Магнитная восприимчивость ЭгМиОз-г

4.2 55Мп ЯМР в магнитоупорядоченном состоянии БгМпОз-г

4.3 Спиновый вклад в магнитную восприимчивость: ЯМР 170

4.4 Анизотропия спиновых флуктуаций Мп в парамагнитной фазе

4.5 Локализация датированных электронов

4.6 Выводы к главе 4

5 Орбитальное упорядочение в ЬаМпОз по данным ЯМР 170, 139La

5.1 Спиновое и зарядовое окружение La: магнитная восприимчивость и ЯМР 139La

5.2 Анизотропия обменного взаимодействия Мп-Мп: ЯМР 170

5.3 Низкочастотная динамика спинов Мп

5.4 Выводы к главе 5

Заключение

Список работ автора

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Ядерный магнитный резонанс в слабодопированных манганитах»

Введение

Оксиды на основе переходного металла марганца являются ярким примером систем с сильными электронными корреляциями - одного из важных направлений развития физики конденсированного состояния. Фундаментальный аспект исследований электронных свойств манганитов с общей формулой Т11_хАх.МпОз (где Я - редкоземельные элементы, А - щелочноземельные металлы) связан с наличием в данных системах тесной взаимосвязи спиновой, зарядовой и решеточной степеней свободы. При изменении электронной концентрации их конкуренция реализуется в богатом разнообразии фазовых состояний с магнитными и транспортными свойствами оксида, востребованными современными технологиями. В настоящее время активно обсуждается возможность использования материалов на основе манганитов в спинтронике благодаря обнаруженному в них эффекту колоссального магнитосопротивления, достигающему вблизи комнатной температуры величины 1300% в пленках Ьао.втСао.ззМпОз [1]. На основе манганитов также могут быть созданы устройства для генерации высокочастотного излучения микроволновых диапазонов [2] и различные магнитооптические устройства, работающие в инфракрасной и видимой области спектра [3].

В многочисленных исследованиях манганитов все больше экспериментальных фактов свидетельствуют о том, что основное состояние данных систем в значительной степени неоднородно, то есть имеется тенденция к фазовому расслоению, обычно представляющему собой совокупность ферромагнитных металлических и антиферромагнитных непроводящих областей.

Для понимания механизма формирования фазово-расслоенного состояния необходимо исследовать области фазовой диаграммы вблизи «крайних точек» - манганитов кальция/стронция Са2+Мп4+0|_/8г2+Мп4+0|~ и лантана Ьа3+Мп3+Оз~. Поскольку на практике чрезвычайно редко удается синтезировать образцы со стехиометрическим составом, в эксперименте чаще всего приходится иметь дело с манганитами, содержащими за счет анионных или катионных вакансий магнитные ионы разной валентности: Мп3+ и Мп4+. Так, в системе появляется дополнительный носитель заряда, который в 3сезоне марганца в магнитном окружении может искажать локальную магнитную структуру благодаря взаимодействию собственного спина и магнитных моментов локальных ионов марганца. Таким образом, носитель заряда создает вокруг себя ферромагнитно-поляризованное облако. Такое образование может существовать в кристалле как единое целое и называется магнитным поляроном. Концепция магнитного полярона впервые

была предложена в 70-е годы прошлого века для магнитных полупроводников и в настоящее время широко используется для объяснения возникновения слабого ферромагнитного момента, наблюдаемого в антиферромагнитной фазе слабодопированных манганитов [4-6].

На сегодняшний день не существует единой теории, позволяющей описывать все наблюдаемые физические свойства манганитов. Однако установлено, что при слабом электронном допировании (Сах-яЬаяМпОз, х < 0.1) в антиферромагнитной матрице формируются ферромагнитные кластеры, хорошо описываемые как поляроны малого радиуса [7]. В парамагнитной области, согласно экспериментальным данным, существенно возрастают подвижность и размер этих кластеров, которые можно описать с помощью модели магнитных поляронов большого радиуса [8]. Таким образом, актуальной является задача - изучить механизм зарождения ферромагнитных областей (магнитных поляронов) в исходной антиферромагнитной матрице при появлении в системе дополнительных носителей заряда, насколько стабильны такие образования в кристалле и какова их динамика.

Следует отметить, что на степень локализации электронов (и поляронов) в манга-нитах существенно влияет структурный фактор. Например, было показано, что для допированных электронами манганитов Sri_xCezMn03 (х < 0.1) с кубической кристаллической решеткой в области концентраций х < 0.05 наблюдается металлическое состояние по данным электросопротивления [9], тогда как для слабодопированных систем с более низкой симметрией кристаллической решетки характерно диэлектрическое состояние [10].

Другая «крайняя точка» фазовой диаграммы - исходный манганит ЬаМпОз. Сильные искажения октаэдров МпОб связаны с коллективным эффектом Яна-Теллера, следствием которого является упорядочение 3d орбиталей марганца, формирующееся ниже Tjt■ Сильная взаимосвязь между электронными и решеточными степенями свободы в ЬаМпОз, приводящая к орбитальному упорядочению, является предметом исследования многих теоретических и экспериментальных работ. В антиферромагнитной области (Т < TN ~ 140 К) взаимосвязь магнитного и орбитального упорядочения подтверждается исследованиями по нейтронному рассеянию [11]. Однако в парамагнитной области природа орбитального упорядочения до сих пор обсуждается [12-16]. Остается открытым вопрос о типе магнитных корреляций между спинами ионов Мп3+ в парамагнитной фазе в области орбитального упорядочения и выше точки перехода орбитальный порядок - орбитальный беспорядок.

В настоящее время манганиты исследуются преимущественно традиционными мак-роскописческими методами, такими как электросопротивление и намагниченность. Однако наиболее детальную информацию позволяют получить локальные методы, такие как электронная микроскопия, нейтронная дифракция и ядерный магнитный резонанс (ЯМР). Электронная микроскопия, при всех своих достоинствах, зондирует лишь поверхность образца. Возможности нейтронной дифракции хорошо известны, хотя при исследовании магнитного фазового расслоения этот метод имеет ограничения, не позволяющие анализировать природу магнитных неоднородностей меньше критического размера (с? < 10 нм).

Важное место среди локальных методов исследования занимает ЯМР, используемый в настоящее время для изучения магнитных и зарядовых неоднородностей различного типа от микро- до наноразмеров, в том числе и при электронном фазовом расслоении, которое имеет место в манганитах.

Ядерный магнитный резонанс в манганитах чаще сводится к экспериментам на ядрах 139Ьа, 878г, 55Мп и 170. Все вышеупомянутые ядра обладают магнитным и электрическим квадрупольным моментами, что позволяет использовать каждое ядро в качестве зонда в экспериментах по ЯМР для получения детальной картины распределения локальных магнитных полей и градиента электрического поля (ГЭП), создаваемых на ядрах зонда ближайшим окружением магнитных атомов.

Анализ параметров тензора магнитных сдвигов и ГЭП на ядрах катионов 139Ьа, 87Бг позволяет прояснить процесс зарождения локальных неоднородностей спиновой и зарядовой плотности в слабодопированных магнитных оксидах [17]. ЯМР на ядрах 17О дает более детальную информацию, поскольку ионы кислорода расположены в первой координационной сфере магнитных ионов марганца и наиболее удобны для изучения зарождения и эволюции парных Мп-Мп спиновых корреляций, их анизотропии, а также для изучения динамики магнитных неоднородностей, особенно в областях ближнего и дальнего магнитного порядка [18,19].

Целью работы является исследование распределения спиновой и зарядовой плотно-

сти в манганитах со слабым электронным допированием, имеющих различную кристаллическую структуру: СаМпОз_5, ЭгМпОз_г (5 < 0.01), а также в стехиометрическом ЬаМпОз методами ЯМР и магнитной восприимчивости.

Научная новизна диссертации.

В работе впервые методами ЯМР и магнитной восприимчивости экспериментально исследовано формирование неоднородного распределения спиновой и зарядовой плотностей в слабодопированных манганитах: СаМпОз-г и ЭгМпОз-г (5 < 0.01) с различной кристаллической структурой и одним типом антиферромагнитного упорядочения, а также влияние перехода орбитальный порядок - орбитальный беспорядок на электронные свойства стехиометрического ЬаМпОз- Научная новизна диссертационной работы отражена в следующих положениях, выносимых на защиту:

1. В орторомбическом перовските СаМпОз_г (<5 < 0.01) реализуется неоднородное основное состояние, представляющее собой антиферромагнитную матрицу с включением магнитных поляронов. Характерная энергия образования магнитных поляронов составляет ~ 1100 К. Выше 40 К магнитные поляроны начинают совершать медленное диффузионное движение. Их разрушение происходит выше температуры антиферромагнитного упорядочения (Тдг).

2. Локализация электронов в кубическом ЭгМпОз-^ происходит в области Т < 50 К (что существенно ниже Тдг) и сопровождается формированием магнитных поляронов, характерная энергия образования которых ~ 300 К значительно меньше, чем в орторомбическом СаМпОз_й, а их размеры существенно больше, чем в СаМпОз_,$.

3. В парамагнитной фазе кубического БгМпОз-я обнаружены признаки существования антиферромагнитных спиновых корреляций соседних ионов Мп, в отличие от орторомбического СаМпОз_г, где моменты ионов Мп4+ флуктуируют независимо друг от друга в эффективном поле Вейсса.

4. В манганите ЬаМпОз исследование градиента электрического поля на ядрах 139Ьа показало, что выше температуры перехода орбитальный порядок - орбитальный беспорядок (Т/г) зарядовое окружение Ьа сохраняет симметрию ниже кубической.

5. Из температурной зависимости сверхтонких полей на ядрах 170 в парамагнитной фазе ЬаМпОз следует, что в области орбитального упорядочения (Т < Т/Г) реализуется ферромагнитный тип спиновых корреляций ионов Мп3+ в плоскости аЪ и антиферромагнитный - вдоль оси с. Разрушение орбитального порядка вдоль оси с начинается задолго до Т/г, тогда как в плоскости аЬ орбитальный порядок сохраняется вплоть до Т^т- Выше Т^ корреляции магнитных моментов Мп являются ферромагнитными и изотропными.

Научная и практическая ценность работы.

1. Реализованный в работе метод ЯМР 17 О позволяет получить детальную картину распределения спиновой и зарядовой плотности в манганитах в силу особенностей расположения атомов кислорода в кристаллической решетке. Данный метод является эффективным для изучения корреляции спиновых, зарядовых и решеточных степеней свободы.

2. Полученные в работе результаты расширяют представление об особенностях зарождения микроскопического фазового расслоения, о влиянии кристаллической структуры на электронную локализацию, а также о взаимосвязи электронной и магнитной подсистем в сильнокоррелированных оксидах со структурой перовскита. Эти результаты могут быть использованы при построении теоретических моделей, описывающих фундаментальные свойства манганитов, в том числе эффект KMC.

Личный вклад автора.

Результаты, изложенные в работе, получены автором совместно с сотрудниками лаборатории кинетических явлений Института физики металлов УрО РАН, сотрудниками ведущих научных центров России (Московский государственный университет, РНЦ «Курчатовский институт», г. Москва, Казанский федеральный университет, г. Казань), а также ряда зарубежных научных центров (Высшая школа промышленной физики и химии, Париж, Франция; Национальный центр научных исследований, Орсэ, Франция; Университет Северного Иллинойса, ДеКалб, Иллинойс, США).

При непосредственном участии автора проведены высокотемпературные измерения магнитной восприимчивости всех исследованных манганитов. Получена основная часть экспериментальных данных по ЯМР 170 для СаМпОз_<$, SrMn03_j (<5 < 0.01) и ЬаМпОз. Получены результаты ЯМР исследований на ядрах 55 Мп для манганитов ЭгМпОз-г, а также на 139La для ЬаМпОз. Выполнена обработка всех экспериментальных результатов. Автор внес существенный вклад в анализ и систематизацию полученных данных, а также в подготовку текста публикаций.

Достоверность полученных результатов обеспечивается применением широко апробированных методов записи спектров ядерного магнитного резонанса и измерения параметров магнитной релаксации, хорошей воспроизводимостью результатов, надежной аттестацией образцов, корректностью обработки экспериментальных данных.

Апробация работы.

Основные результаты, полученные в диссертации, обсуждались на различных симпозиумах, конференциях, школах: Международной школе «Actual Problems of Magnetic Resonance and its Applications» (Казань, Россия, 2009, 2011 гг.); Молодежной школе-конференции «Магнитный резонанс и его приложения» (Санкт-Петербург, Россия, 2009 г.); Всероссийской молодежной школе-семинаре по проблемам физики конденсированного состояния вещества (Екатеринбург, Россия, 2012, 2013 гг.); Международной школе физиков-теоретиков «Коуровка» (Екатеринбург, Россия, 2010, 2012 гг.); Научной сессии Института физики металлов УрО РАН (Екатеринбург, Россия, 2011 г.); Московском международном симпозиуме по магнетизму (MISM) (Москва, Россия, 2011 г.); Международном симпозиуме «Ordering in Minerals and Alloys» (Ростов-на-Дону, Россия, 2013 г.).

Публикации.

Результаты, вошедшие в представляемую диссертационную работу, изложены в 13 публикациях, включающих 3 статьи в журнале Physical Review В. Список публикаций приведен в конце диссертации.

Краткое представление работы.

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

В первой главе приводится краткий обзор основных теоретических и экспериментальных работ, посвященных исследованиям кристаллической структуры, электронных и магнитных свойств манганитов. Подробно рассмотрены особенности фазовых диаграмм систем Ьа!_хСахМп03 и Lai-^Sr^MnOa, приведен обзор основных теоретических моделей для описания физических свойств манганитов. Проанализированы ключевые особенности исследований данных соединений методом ЯМР, и на их основе сформулированы основные задачи для исследования.

Во второй главе дается описание импульсного спектрометра ЯМР, методов записи спектров и измерения времен магнитной релаксации. Приводится описание установки по измерению магнитной восприимчивости методом Фарадея. В этой главе также описаны условия синтеза и обогащения изотопом 170 исследуемых образцов и результаты их аттестации.

В третьей главе приведены данные по ЯМР исследованиям на изотопе 170, а также результаты измерения магнитной восприимчивости в парамагнитной и в антиферромаг-

нитной фазах поликристаллического образца СаМпОз(б < 0.01). Подробно проанализирована форма линии спектров и поведение сдвигов как в парамагнитном, так и в магнитоупорядоченном состояниях, обсуждаются параметры градиента электрического поля и локальные магнитные поля на кислороде. Установлено, что в парамагнитной фазе при приближении к температуре Нееля начинают формироваться магнитные по-ляроны малых размеров. Из измерений характеристических времен магнитной релаксации определены энергия образования и энергия термической активации подвижности магнитных поляронов.

В четвертой главе представлены результаты исследований поликристаллических образцов БгМпОз-г (<5 < 0.01) с различной концентрацией вакансий в подрешетке кислорода. Приводятся и анализируются данные по магнитной восприимчивости и по ЯМР 55Мп в локальном поле. Получены прямые свидетельства формирования неоднородного магнитного состояния при Т Т^, представляющего собой антиферромагнитную матрицу с включением ферромагнитных областей. Подробно анализируются данные по ЯМР 170, рассматривается необычное поведение как статических, так и динамических характеристик ЯМР 170 в кубическом ЭгМпОз-г в сравнении с орторомби-ческим СаМпОз-^. Из приведенных данных по спин-спиновой релаксации для ядер 170 получена оценка величины энергии формирования магнитных поляронов в БгМпОз-^.

Пятая глава посвящена исследованию парамагнитной фазы стехиометрического образца ЬаМпОз как ниже, так и выше температуры орбитального упорядочения методами ЯМР 170, 139Ьа и магнитной восприимчивости. Получены данные о градиенте электрического поля на позициях лантана выше и ниже температуры орбитального упорядочения. Показано, что даже в области исчезновения орбитального порядка лантан остается смещенным относительно центра инверсии псевдокубической ячейки Мп. Анализ сдвигов линий ЯМР 170 позволил получить данные о типе спиновых корреляций соседних ионов Мп в парамагнитной области как ниже, так и выше точки перехода, а также показал, что разрушение орбитального порядка вдоль кристаллографической оси с начинается существенно ниже температуры перехода, тогда как в плоскости аЪ он сохраняется вплоть до температуры перехода Яна-Теллера.

В заключении сформулированы основные результаты и выводы диссертационной работы.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (гранты № 08-02-00029, № 09-02-00310, № 12-02-00358), Уральского отделения РАН (проекты № 12-М-23-2061, № 12-У-2-1025, № 13-2-НП-554), а также «Фонда содействия отечественной науке».

1 Литературный обзор

Магнитные оксиды со смешанной валентностью исследовались еще с середины прошлого века [20]. Первые исследования манганитов Lai_xAxMn03, где А = Са, Sr и Ва, были проведены в работах [21,22], где было показано, что исходные соединения, соответствующие х = 0 и х = 1, являются антиферромагнитными диэлектриками. Однако в промежуточных областях х, в частности при х = 0.3, возникает ферромагнитная фаза. Было установлено, что ферромагнетизм связан с резким ростом проводимости в данной области концентраций. В 1951 году Зенер предложил модель двойного обмена [23] для объяснения связи между ферромагнетизмом и металлическим поведением в допированных манганитах. Первое сообщение о наблюдаемом эффекте магнитосопро-тивления было сделано в 1954 году в работе [24]. Чуть позже были проведены детальные нейтронографические исследования манганита Ьа1_хСахМпОз, и установлено наличие ферромагнитных и антиферромагнитных фаз для различных значений х [25].

Оживление интереса к манганитам в 1990-х годах связано с открытием эффекта колоссального магнитосопротивления (KMC) в Ndo.aPbo.sMnOa [26]. В 1993 году было показано, что величина эффекта магнитосопротивления в пленках Ьа2/зВа1/3МпОз при комнатной температуре достигает 60% в магнитном поле 50 кЭ [27]. В 1994 году эффект KMC был обнаружен в пленках Ьао.б7Сао.з3Мп03, где внешнее магнитное поле 60 кЭ привело к уменьшению величины сопротивления на 127000% при температуре Т — 77 К и на 1300% при комнатной температуре [1]. Это открытие стимулировало мощный поток исследований Ьах_хСахМпОз в области 0.2 < х < 0.5, где был обнаружен эффект KMC, в связи с перспективой их использования в спинтронике - новой ветви электроники, где спин и заряд электрона являются носителем информации. Однако до настоящего момента экспериментально недостаточно хорошо исследованы особенности электронной подсистемы исходных составов СаМпОз, SrMn03, ЬаМпОз, представляющих большой интерес с точки зрения фундаментальных свойств манганитов.

Для построения полной теории, описывающей все многообразие физических свойств манганитов, необходима дополнительная информация об их магнитном и орбитальном состояниях. Это позволило бы расширить представления о природе и особенностях зарождения фазово-неоднородного состояния и влиянии на них кристаллических искажений. Поэтому исследование слабодопированных манганитов кальция и стронция с различной кристаллической структурой, а также манганита лантана как модельного объекта для изучения орбитального упорядочения является важной задачей.

1.1 Кристаллическая структура манганитов

Исходными соединениями для целого класса манганитов, обладающих эффектом KMC. являются LaMnOa, СаМп03 и SrMn03. Эти соединения имеют кристаллическую структуру, в основе которой лежит элементарная ячейка типа перовскита АВО3.

Структуру идеального перовскита АВ03 можно преде,тавить как совокупность правильных октаэдров ВО0, касающихся друг друга вершинами (рис. 1.1). Здесь А большие катионы (Са. Бг, Ьа), находящиеся в вершинах куба. В центрах граней расположены ионы кислорода. Малый катион В (Ми) находится в центре кислородного октаэдра.

Манганиты с кубической структурой перовскита встречаются крайне редко. Обычно кристаллическая решетка имеет искажения, которые можно отнести к двум группам. К первой группе относятся искажения, обусловленные различиями в размерах катионов и размерах занимаемых ими междоузлий. В этом случае минимум свободной энергии достигается поворотом (тилтинг, антитилтинг) октаэдров вокруг одной или нескольких кристаллографических осой. Вторая группа - искажения, обусловленные эффектом Яна-Теллера. тогда кооперативный эффект Яна-Теллера приводит к понижению симметрии и снятию вырождения с электронных уровней в ионах Мпл+.

Соединения обладают устойчивой структурой перовскита в том случае, если фактор толерантности Гольдшмидта, определяемый в виде:

*= ;а+г° , (и)

\/2(гв + г0)

где г д, гв. г о - ионные радиусы соответствующих ионов в структуре АВО3. варьируется в пределах 0.78 < t < 1.05 [28]. При значении 1 = 1 кристаллическая структура явля-

ется кубической. В том случае, когда t отличается от единицы, исходная кубическая сингония может испытывать тетрагональное, орторомбическое или ромбоэдрическое искажения, что приводит к понижению симметрии [29]. Используя данные об ионных радиусах [30], можно определить, что для кубической структуры ЭгМпОз величина фактора толерантности равна 1.01, для более искаженной орторомбической структуры СаМпОз -t = 0.92. Наиболее сильно искажена структура в ЬаМпОз, где помимо поворотов октаэдров присутствуют ян-теллеровские искажения [31-33]. Данные по структуре исследуемых манганитов сведены в таблицу 1.

Элементарной ячейкой БгМпОз является ячейка кубического перовскита, тогда как элементарные ячейки СаМпОз и ЬаМпОз имеют более сложный вид (таблица 1) [31].

Орторомбическую структуру СаМпОз группы Рптпа можно получить из простой кубической следующим путем:

а) поворот кислородного октаэдра вокруг оси г; поскольку октаэдры связаны вершинами, в плоскости ху все примыкающие октаэдры повернутся в противоположную сторону, что приведет к увеличению элементарной ячейки в плоскости, обычно обозначаемой ас, в \/2 х \/2 раз. Данная операция понижает симметрию до тетрагональной (b ± а = с).

б) поворот кислородного октаэдра вокруг оси с, приводящий к противоположному повороту октаэдров в соседних ас слоях. В результате данной операции происходит удвоение элементарной ячейки вдоль оси b и понижение симметрии до орторомбической, причем повороты октаэдров в конечном итоге приводят к небольшому уменьшению параметра b и одного из параметров в плоскости ас (обычно с).

Взаимосвязь кубической структуры РтЗт с параметром решетки ас и орторомбической Рпта сй^с» \/2ас И t) 2ас приведена на рис. 1.2.

кубические оси

001

) \

010 ^ 100

Орторомбические оси

010

) V

100 001

Рис. 1.2. Кубическая и орторомбическая элементарные ячейки и взаимные ориентации их кристаллографических осей.

Таблица 1. Кристаллическая структура исходных манганитов БгМпОз, СаМпОз, ЬаМпОз 112. 31 39.42,48,49]. Параметры решетки приведены при комнатной температуре. Значения углов Мп О Мп связей в приведены вдоль длинной оси и в перпендикулярной ей плоскости.

Манганит (симметрия)

Структура

Параметры Углы Мп О-Мп решетки, А связей

БгМпОз (РтЗт)

у1

а

X

Мп

У

а = 3.805(1)

вс = 180° 0аь = 180°

СаМпОз (Рпта)

а = 5.281(1) Ь= 7.457(1) с = 5.267(1)

вь = 153° - 155е

в„

156° - 158°

ЬаМпОз (РЪпт)

а = 5.536(1) Ь = 5.747(1) с = 7.692(1)

вс = 154° - 156° ваЬ = 155° - 157°

Для получения структуры ЬаМпОз необходимо дополнительно учесть эффект Яна-То ллора. который приводит к изменению длин связей Мп О в октаэдрах МпО(, |32].

Важно отметить. что в выборе кристаллографических осей имеется некоторая неоднозначность. что оказывает влияние на тип пространственной группы, описывающей

симметрию кристаллической решетки. Возможны два набора базисных векторов, отличающихся направлением длинного вектора. В одном случае это вектор с и пространственная группа РЬпт, в другом - Ь и группа Рпта. Существуют работы, где авторы придерживаются как первого [31], так и второго [32,34] выбора базисных векторов, что может вносить путаницу в анализ экспериментальных результатов. В [34] показано, что не имеет значения, как идентифицируется главная ось, поскольку с помощью преобразований симметрии из группы РЬпт можно получить группу Рпта. Ниже при обсуждении структуры исследуемых манганитов будет использоваться орторомбиче-ская пространственная группа РЬпт для ЬаМпОз [35] и Рпта для СаМпОз [36].

Наиболее сильные искажения орторомбической кристаллической структуры ЬаМпОз обусловлены коллективным эффектом Яна-Теллера, вследствие чего все длины Мп-0 связей в октаэдрах различны: т - средняя связь вдоль оси с, а длинная I и короткая s связи чередуются в плоскости ab.

Для ЬаМпОз характерны две различные модификации орторомбической фазы. Первая представляет собой высокотемпературную квазикубическую О-фазу, в которой параметры ячейки удовлетворяют соотношению с/ л/2 ~ о ~ Ь; вторая О'-фаза с параметрами с/\/2 < а < Ь формируется при понижении температуры [37]. Изменение структуры происходит при температуре, называемой температурой орбитального упорядочения и определяемой как TjT ~ 750 К для стехиометрического ЬаМпОз [31]. Ниже этой температуры наблюдается упорядочение ед орбиталей электронов типа d3z2_r2, которые периодически меняют свою пространственную ориентацию относительно кристаллографических осей. Схема орбитального упорядочения приведена на рис. 1.3.

Данные по рентгеновской и нейтронной дифракции позволили определить изменение параметров решетки при переходе орбитальный порядок - орбитальный беспорядок (рис. 1.4), а также выявить резкое уменьшение объема элементарной ячейки выше Tjt [38]. Данный эффект интерпретируется авторами переориентацией МпОб октаэдров, которые в высокотемпературной фазе упаковываются более компактно. Однако согласно [12], переход через температуру орбитального упорядочения также сопровождается изменением расстояния между ионами марганца и кислорода в октаэдрах Мп06 (рис. 1.5). Кроме того, в орбитально-упорядоченной О'-фазе были определены значения углов Mn-0-Mn связей 0 в плоскости аЬ и вдоль оси с [12,39], приведенные в таблице 1. Важно отметить, что хотя выше TJT наблюдаемые значения параметров решетки близки к кубическим [12], динамические ян-теллеровские искажения октаэдров МпОб продолжают присутствовать в ЬаМпОз вплоть до Т = 1150 К [40,41].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Волкова, Зоя Насимьяновна, 2013 год

Список литературы

1. Very large magnetoresistance in perovskite-like La-Ca-Mn-0 thin films / M. McCormack, S. Jin, Т.Н. Tiefel, R.M. Fleming, J.M. Phillips, R. Ramesh // Applied Physics Letters.

- 1994. - Vol. G4, № 22. - P. 3045.

2. Осипов, В.В. Спии-инжекция и спин-транспорт в контакте ферромагнетик-полупроводник, излучение и поглощение в микроволновых диапазонах / В.В. Осипов, Н.А. Виглин // Радиотехника и электроника. - 2003. - Т. 48, № 5. - С. 601-612.

3. Модулятор ИК-излучения на эффекте магнитопропускания в манганите лантана, работающий вблизи комнатной температуры / Ю.П. Сухоруков, Н.Н. Лошкаре-ва, А.В. Телегин, Е.В. Мостовщикова, В.Л. Кузнецов, А.Р. Кауль, О.Ю. Горбенко, Е.А. Ганыпина, А.Н. Виноградов // Письма в ЖТФ. - 2003. - Т. 29, вып. 21. -С. 55-61.

4. Нагаев, Э.Л. Проводимость магнитных полупроводников в случае сильной связи носителей с локализованными спинами / Э.Л. Нагаев // ФТТ. - 1971. - Т. 13, вып. 4.

- С. 1163-1170.

5. Kasuya, Т. Stability condition for the paramagnetic polaron in a magnetic semiconductor / T. Kasuya, A. Yanase, T. Takeda // Solid State Communications. - 1970. - Vol. 8, № 19. - P. 1543-1546.

6. Mott, N.F. Metal-Insulator Transitions / N.F. Mott. - Ldn: Taylor к Francis Ltd., 1974.

- 278 p.

7. Salamon, M.B. The physics of manganites: Structure and transport / M.B. Salamon, M. Jaime // Reviews of Modern Physics. - 2001. - Vol. 73, № 3. - P. 583-628.

8. Chiorescu, C. Giant Electrothermal Conductivity and Spin-Phonon Coupling in an Antiferromagnetic Oxide / C. Chiorescu, J.J. Neumeier, J.L. Cohn // Physical Review Letters. - 2008. - Vol. 101, № 25. - P. 257202.

9. Electron doping in the cubic perovskite SrMnOa: Isotropic metal versus chainlike ordering of Jahn-Teller polarons / H. Sakai, S. Ishiwata, D. Okuyama, A. Nakao, H. Nakao, Y. Murakami, Y. Taguclii, Y. Tokura // Physical Review B. - 2010. - Vol. 82, № 18. - P. 180409(R).

10. Charge ordering melting in CaMnOß-i single crystals with ordered oxygen vacancies / N.N. Loshkareva, N.V. Mushnikov, A.V. Korolyov, E.A. Neifeld, A.M. Balbashov // Physical Review B. - 2008. - Vol. 77, № 5. - P. 052406.

11. Spin waves in the antiferromagnet perovskite LaMnOß: A neutron-scattering study / F. Moussa, M. Heunion, J. Rodriguez-Carvajal, H. Moudden // Physical Review B. -1996. - Vol. 54, № 21. - P. 15149-15155.

12. Neutron-diffraction study of the Jahn-Teller transition in stoichiometric LaMnOs / J. Rodriguez-Carvajal, M. Hennion, F. Moussa, A.H. Moudden // Physical Review B. -1998. - Vol. 57, № 6. - P. R3189-R3192.

13. Kanamori, J. Crystal Distortion in Magnetic Compounds / J. Kanamori // Journal of Applied Physics. - 1960. - Vol. 31, № 5. - P. S14.

14. Bata, J. Jahn-Teller effect on orbital ordering and dynamics in ferromagnetic LaMnOs / J. Bata, A.M. Oles // Physical Review B. - 2000. - Vol. 62, № 10. - P. R6085-R6088.

15. Pavarini, E. Origin of Jahn-Teller Distortion and Orbital Order in LaMnOs / E. Pavarini, E. Koch // Physical Review Letters. - 2010. - Vol. 104, № 8. - P. 086402.

16. Zhou, J.-S. Paramagnetic phase in single-crystal LaMnOß / J.-S. Zhou, J.B. Goodenough // Physical Review B. - 1999. - Vol. 60, № 22. - P. R15002-R15004.

17. Charge-ordered state in half-doped Bi-based manganites studied by 170 and 209Bi NMR / A. Trokiner, S. Verkhovskii, A. Yakubovskii, K. Kumagai, S-W. Cheong, D. Khomskii, Y. Furukawa, J.S. Ahn, A. Pogudin, V. Ogloblichev, A. Gerashenko, K. Mikhalev, Yu. Piskunov // Physical Review B. - 2005. - Vol. 72, № 5. - P. 054442.

18. Charge and orbital ordering in Pr0.5Ca0.5MnO3 studied by 170 NMR / A. Yakubovskii, A. Trokiner, S. Verkhovskii, A. Gerashenko, D. Khomskii // Physical Review B. - 2003. - Vol. 67, № 6. - P. 064414.

19. 170 NMR as a conclusive probe of charge-ordering models in half-doped manganites / A. Trokiner, A. Yakubovskii, S. Verkhovskii, A. Gerashenko, D. Khomskii // Physical Review B. - 2006. - Vol. 74, № 9. - P. 092403.

20. De Gennes, P.-G. Effects of Double Exchange in Magnetic Crystals / P.-G. de Gennes // Physical Review. - 1960. - Vol. 118, № 1. - P. 141-154.

21. Van Santen, J.H. Electrical conductivity of ferromagnetic compounds of manganese with perovskite structure / J.H. van Santen, G.H. Jonker // Physica. - 1950. - Vol. 16, № 7-8.

- P. 599-600.

22. Jonker, G.H. Ferromagnetic compounds of manganese with perovskite structure / G.H. Jonker, J.H. van Santen // Physica. - 1950. - Vol. 16, № 3. - P. 337-349.

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

24. Volger, J. Further experimental investigations on some ferromagnetic oxidic compounds of manganese with perovskite structure / J. Volger // Physica. - 1954. - Vol. 20, № 1-6.

- P. 49-66.

25. Wollan, E.O. Neutron Diffraction Study of the Magnetic Properties of the Series of Perovskite-Type Compounds [(1 - a;)La, xCa]Mn03 / E.O. Wollan, W.C. Koehler // Physical Review. - 1955. - Vol. 100, № 2. - P. 545-563.

26. Magnetoresistance measurements on the magnetic semiconductor Ndo.sPbo.sMnOs / R.M. Kusters, J. Singleton, D.A. Keen, R. McGreevy, W. Hayes // Physica B. - 1989.

- Vol. 155, № 1-3. - P. 362-365.

27. Giant negative magnetoresistance in perovskitelike La2/3Ba1/3MnOx ferromagnetic films / R. von Helmolt, J. Wecker, B. Holzapfel, L. Schultz, K. Samwer // Physical Review Letters. - 1993. - Vol. 71, № 14. - P. 2331-2333.

28. Classification and consequences of complex lead perovskite ferroelectrics with regard to B-site cation order / C.A. Randall, A.S. Bhalla, T.R. Shrout, L.E. Cross // Journal of Materials Research. - 1990. - Vol. 5, № 04. - P. 829-834.

29. Нагаев, Э.Л. Манганиты лантана и другие магнитные полупроводники с гигантским магнитосопротивлением / Э.Л. Нагаев // УФН. - 1996. - Т. 166, вып. 8. - С. 833-858.

30. Эмсли, Дж. Элементы: пер. с англ. / Дж. Эмсли. - М.: Мир, 1993. - 256 с.

31. Matsumoto, G. Study of (Lai_xCaa;)Mn03 / G. Matsumoto // Journal of the Physical Society of Japan. - 1970. - Vol. 29. - P. 606-615.

32. Ферро- и антиферромагнитное упорядочение в LaMn03_j / А.Н. Пирогов, А.Е. Теплых, В.И. Воронин, А.Е. Карькин, A.M. Балагуров, В.Ю. Помякушин, В.В. Сико-ленко, А.Н. Петров, В.А. Черепанов, Е.А. Филонова // ФТТ. - 1999. - Т. 41, вып. 1.

- С. 103-109.

33. Structural phase diagram of Ьа^дЭг^МпОз-г: Relationship to magnetic and transport properties / J.F. Mitchell, D.N. Argyriou, C.D. Potter, D.G. Hinks, J.D. Jorgensen, S.D. Bader // Physical Review B. - 1996. - Vol. 54, № 9. - P. 6172-6183.

34. Naish, V.E. Models of crystal structures of doped lanthanum manganites / V.E. Naish // The Physics of Metals and Metallography. - 1998. - Vol. 85, № 6. - P. 589-600.

35. NMR study of a 170 enriched ЬаМпОз stoichiometric crystal / L. Pinsard-Gaudart, A. Trokiner, S. Verkhovskii, A. Gerashenko, N. Dragoe // Solid State Communications.

- 2011. - Vol. 151, № 24. - P. 1968-1971.

36. Structure, Magnetism, and Properties of Ruddlesden-Popper Calcium Manganates Prepared from Citrate Gels / I.D. Fawcett, J.E. Sunstrom, M. Greenblatt, M. Croft, K.V. Ramanujachary // Chemistry of Materials. - 1998. - Vol. 10, № 11. - P. 36433651.

37. Relationship Between Crystal Symmetry and Magnetic Properties of Ionic Compounds Containing Mn3+ / J.B. Goodenough, A. Wold, R.J. Arnott, N. Menyuk // Physical Review. - 1961. - Vol. 124, № 2. - P. 373-384.

38. Volume collapse in ЬаМпОз caused by an orbital order-disorder transition / T. Chatterji, F. Fauth, B. Ouladdiaf, P. Mandal, B. Ghosh // Physical Review B. - 2003. - Vol. 68, № 5. - P. 052406.

39. The crystallographic and magnetic structures of Ьа^яВаяМпх^МвдОз (Me = Mn or Ti) / J.B.A.A. Elemans, B. Van Laar, K.R. Van Der Veen, B.O. Loopstra // Journal of Solid State Chemistry. - 1971. - Vol. 3, № 2. - P. 238-242.

40. Cooperative Jahn-Teller Phase Transition in ЬаМпОз Studied by X-Ray Absorption Spectroscopy / M.C. Sanchez, G. Subias, J. Garcia, J. Blasco // Physical Review Letters.

- 2003. - Vol. 90, № 4. - P. 045503.

41. Orbital Correlations in the Pseudocubic O and Rhombohedral R Phases of LaMn03 / X. Qiu, Th. Proffen, J.F. Mitchell, S.J.L. Billinge // Physical Review Letters. - 2005. -Vol. 94, № 17. - P. 177203.

42. Crystal structure and magnetic properties of 6H-SrMn03 / A.A. Belik, Y. Matsushita, Y. Katsuya, M. Tanaka, T. Kolodiazhnyi, M. Isobe, E. Takayama-Muromachi // Physical Review B. - 2011. - Vol. 84, № 9. - P. 094438.

43. Chamberland, B.L. Preparation and characterization of BaMn03 and SrMn03 polytypes / B.L. Chamberland, A.W. Sleight, J.F. Weiher // Journal of Solid State Chemistry. -1970. - Vol. 1, № 3-4. - P. 506-511.

44. Syono, Y. Structure Relations of Hexagonal Perovskite-Like Compounds ABX3 at High Pressure / Y. Syono, S.I. Akimoto, K. Kohn // Journal of the Physical Society of Japan. - 1969. - Vol. 26. - P. 993-999.

45. The crystal structure of a — SrMn03 // K. Kuroda, N. Ishizawa, N. Mizutani, M. Kato 11 Journal of Solid State Chemistry. - 1981. - Vol. 38, № 3. - P. 297-299.

46. Battle, P.D. The structural and magnetic properties of SrMnOs: A reinvestigation / P.D. Battle, T.C. Gibb, C.W. Jones // Journal of Solid State Chemistry. - 1988. -Vol. 74, № 1. - P. 60-66.

47. Heat capacity and lattice dynamics of cubic and hexagonal SrMn03: Calorimetry and density functional theory simulations / R. Sondena, S. Stolen, P. Ravindran, T. Grande // Physical Review B. - 2007. - Vol. 75, № 21. - P. 214307.

48. Enhanced specific heat jump in electron-doped CaMn03: Spin ordering driven by charge separation / Y. Moritomo, A. Machida, E. Nishibori, M. Takata, M. Sakata // Physical Review B. - 2001. - Vol. 64, № 21. - P. 214409.

49. Structure determination of CaMn03 and CaMn02.5 by X-ray and neutron methods / K.R. Poeppelmeier, M.E. Leonowicz, J.C. Scanlon, J.M. Longo, W.B. Yelon // Journal of Solid State Chemistry. - 1982. - Vol. 45, № 1. - P. 71-79.

50. Insulator-metal transition and giant magnetoresistance in Lai_xSrzMn03 / A. Urushibara, Y. Moritomo, T. Arima, A. Asamitsu, G. Kido, Y. Tokura // Physical Review B. - 1995. - Vol. 51, № 20. - P. 14103-14109.

51. Ferromagnetism-induced reentrant structural transition and phase diagram of the lightly doped insulator Ьа^^Эг^МпОз (x < 0.17) / H. Kawano, R. Kajimoto, M. Kubota, H. Yoshizawa 11 Physical Review B. - 1996. - Vol. 53, № 22. - P. R14709-R14712.

52. Троянчук, И.О. Фазовые превращения в перовскитах Ьах-^Са^МпОз / И.О. Троян-чук // ЖЭТФ. - 1992. - Т. 102, вып. 1. - С. 251.

53. Cheong, S.-W. Ferromagnetism vs Charge/Orbital Ordering in Mixed-Valent Manganites, in Colossal Magnetoresistance Oxides / S.-W. Cheong, H.Y. Hwang; edited by Y. Tokura. - Ldn: Gordon & Breach, 1999. - 237 p.

54. Боков, В.А. Физика магнетиков: учебное пособие для вузов / В.А. Боков. - СПб.: Невский диалект, БХВ-Петербург, 2002. - 272 с.

55. Anderson, P.W. Considerations on Double Exchange / P.W. Anderson, H. Hasegawa // Physical Review. - 1955. - Vol. 100, № 2. - P. 675-681.

56. Millis, A.J. Double Exchange Alone Does Not Explain the Resistivity of Ьах-двг^МпОз / A.J. Millis, P.B. Littlewood, B.I. Shraiman // Physical Review Letters. - 1995. -Vol. 74, № 25. - P. 5144-5147.

57. Изюмов, Ю.А. Магнитная нейтронография / Ю.А. Изюмов, Р.П. Озеров. - М.: Наука, 1966. - 532 с.

58. Electronic structure and polarons in СаМпОз_^ single crystals: Optical data / N.N. Loshkareva, L.V. Nomerovannaya, E.V. Mostovshchikova, A.A. Makhnev, Yu.P. Sukhorukov, N.I. Solin, T.I. Arbuzova, S.V. Naumov, N.V. Kostromitina // Physical Review B. - 2004. - Vol. 70, № 22. - P. 224406.

59. Castro, M. Magnetic and heat-capacity anomalies of Lay/sCai/gMnOs / M. Castro, R. Burriel, S.-W. Cheong // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 1999. - Vol. 196-197. - P. 512-514.

60. Orbital-Order-Induced Metal-Insulator Transition in Lai_xCaxMn03 / B.B. van Aken, O.D. Jurchescu, A. Meetsma, Y. Tomioka, Y. Tokura, T.T.M. Palstra // Physical Review Letters. - 2003. - Vol. 90, № 6. - P. 066403.

61. Zero-field 139La nuclear magnetic resonance in Lai-^Ca^MnOs for 0.125 < x < 0.5 / J. Dho, I. Kim, S. Lee, K.H. Kim, H.J. Lee, J.H. Jung, T.W. Noh // Physical Review B. - 1999. - Vol. 59, № 1. - P. 492-496.

62. Controlled phase separation in Ьа0.5Са0.5МпОз / P. Levy, F. Parisi, G. Polla, D. Vega,

G. Leyva, H. Lanza, R.S. Freitas, L. Ghivelder // Physical Review B. - 2000. - Vol. 62, № 10. - P. 6437-6441.

63. Loudon, J.C. Charge-ordered ferromagnetic phase in Lao.sCao.sMnCb / J.C. Loudon, N.D. Mathur, P.A. Midgley // Nature. - 2002. - Vol. 420, № 6917. - P. 797-800.

64. Chen, C.H. Charge-ordered stripes in Lai_xCaIMn03 with x > 0.5 / C.H. Chen, S.W. Cheong, H.Y. Hwang // Journal of Applied Physics. - 1999. - Vol. 81, № 8. -P. 4326-4330.

65. Mori, S. Pairing of charge-ordered stripes in (La, Ca)Mn03 / S. Mori, C.H. Chen, S.W. Cheong // Nature. - 1998. - Vol. 392, № 6675. - P. 473-476.

66. Магнитные, электрические и оптические свойства монокристаллов Са^а^а^МпОз-а (х < 0.12) с электронным допированием / Н.Н. Лошкарева, А.В. Королев, Н.И. Со-лин, Б.В. Мостовщикова, С.В. Наумов, A.M. Балбашов // ЖЭТФ. - 2006. - Т. 129, вып. 2. - С. 283-293.

67. Лошкарева, Н.Н. Электронно-легированные манганиты на основе СаМпОз /

H.Н. Лошкарева, Е.В. Мостовщикова // ФММ. - 2012. - Т. ИЗ, вып. 1. - С. 22-42.

68. Dagotto, Е. Colossal magnetoresistance materials: the key role of phase separation / E. Dagotto, T. Hotta, A. Moreo // Physics Reports. - 2001. - Vol. 344, № 1-3. - P. 1153.

69. The phase diagram and optical properties of Lai.^Sr^MnOs for x < 0.2 / M. Paraskevopoulos, F. Mayr, C. Hartinger, A. Pimenov, J. Hemberger, P. Lunkenheimer, A. Loidl, A.A. Mukhin, V.Yu. Ivanov, A.M. Balbashov // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2000. - Vol. 211, № 1-3. - P. 118-127.

70. Structural, magnetic, and electrical properties of single-crystalline Lai-xSr^MnOs (0.4 < x < 0.85) / J. Hemberger, A. Krimmel, T. Kurz, H.-A. Krug von Nidda, V.Yu. Ivanov, A.A. Mukhin, A.M. Balbashov, A. Loidl // Physical Review B. - 2002. - Vol. 66, № 9. - P. 094410.

71. Polaron Ordering in Low-Doping Lai_xSrxMn03 / Y. Yamada, O. Hino, S. Nohdo, R. Kanao, T. Inami, S. Katano // Physical Review Letters. - 1996. - Vol. 77, № 5. -P. 904-907.

72. Pressure-Induced Polaronic to Itinerant Electronic Transition in Ьа1_хЗгжМп03 Crystals / J.-S. Zhou, J.B. Goodenough, A. Asamitsu, Y. Tokura // Physical Review Letters. -1997. - Vol. 79, № 17. - P. 3234-3237.

73. Fujishiro, H. Phase Transition to Antiferromagnetic State in Lax_xSrxMn03 (x > 0.5) / H. Fujishiro, M. Ikebe, Y. Konno // Journal of the Physical Society of Japan. - 1998. -Vol. 67. - P. 1799-1800.

74. Mostovshchikova, E.V. Volume of metallic phase in lightly doped lanthanum manganite single crystals / E.V. Mostovshchikova, N.G. Bebenin, N.N. Loshkareva // Physical Review B. - 2004. - Vol. 70, № 1. - P. 012406.

75. Electronic phase separation in lanthanum manganites: Evidence from 55Mn NMR / G. Allodi, R. De Renzi, G. Guidi, F. Licci, M.W. Pieper // Physical Review B. - 1997.

- Vol. 56, № 10. - P. 6036-6046.

76. Нагаев, Э.Л. Разделение фаз в оксидных вырожденных магнитных полупроводниках / Э.Л. Нагаев // ФТТ. - 1998. - Т. 40, вып. И. - С. 2069-2073.

77. Local Mapping of strain at grain boundaries in colossal magnetoresistive films using x-ray microdiffraction / Y.-A. Soh, P.G. Evans, Z. Cai, B. Lai, C.-Y. Kim, G. Aeppli, N.D. Mathur, M.G. Blamire, E.D. Isaacs // Journal of Applied Physics. - 2002. - Vol. 91, № 10. - P. 7742-7744.

78. Percolative phase separation underlies colossal magnetoresistance in mixed-valent manganites / M. Uehara, S. Mori, C.H. Chen, S.-W. Cheong // Nature. - 1999. -Vol. 399, № 6736. - P. 560-563.

79. Spatially Inhomogeneous Metal-Insulator Transition in Doped Manganites / M. Fath, S. Freisem, A.A. Menovsky, Y. Tomioka, J. Aarts, J.A. Mydosh // Science. - 1999. - / Vol. 285, № 5433. - P. 1540-1542.

80. Нагаев, Э.Л. Физика магнитных полупроводников / Э.Л. Нагаев. - М.: Наука, 1979.

- 432 с.

81. Electronic phase separation in transition metal oxide systems / C.N.R. Rao, A.K. Kundu, M.M. Seikh, L. Sudheendra // Dalton Transactions. - 2004. - № 19. - P. 3003-3011.

82. Giant Cluster Coexistence in Doped Manganites and Other Compounds / A. Moreo, M. Mayr, A. Feiguin, S. Yunoki, E. Dagotto // Physical Review Letters. - 2000. -Vol. 84, № 24. - P. 5568-5571.

83. Moskvin, A.S. Disproportionate and electronic phase separation in parent manganite LaMnOs / A.S. Moskvin // Physical Review B. - 2009. - Vol. 79, № 11. - P. 115102.

84. Inhomogeneous magnetism in La-doped СаМпОз. II. Nanometric-scale spin clusters and long-range spin canting / E. Granado, C.D. Ling, J.J. Neumeier, J.W. Lynn, D.N. Argyriou // Physical Review B. - 2003. - Vol. 68, № 13. - P. 134440.

85. Neumeier, J.J. Possible signatures of magnetic phase segregation in electron-doped antiferromagnetic СаМпОз / J.J. Neumeier, J.L. Cohn // Physical Review B. - 2000. -Vol. 61, № 21. - P. 14319-14322.

86. Chiorescu, C. Impurity conduction and magnetic polarons in antiferromagnetic oxides / C. Chiorescu, J.L. Cohn, J.J. Neumeier // Physical Review B. - 2007. - Vol. 76, № 2. -P. 020404(R).

87. Ландау, Л.Д. О движении электронов в кристаллической решетке / Л.Д. Ландау // Soviet Physics Journal. - 1933. - Т. 3. - С. 664-665.

88. Пекар, С.И. Исследования по электронной теории кристаллов / С.И. Пекар. - М.: Гостехиздат, 1951. - 256 с.

89. Millis, A.J. Dynamic Jahn-Teller Effect and Colossal Magnetoresistance in Lai_xSra;Mn03 / A.J. Millis, B.I. Shraiman, R. Mueller // Physical Review Letters. - 1996. - Vol. 77, № 1. - P. 175-178.

90. Нагаев, Э.Л. Основное состояние и аномальный магнитный момент электронов проводимости в антиферромагнитном полупроводнике / Э.Л. Нагаев // Письма в ЖЭТФ. - 1967. - Т. 6, вып. 1. - С. 484-486.

91. Нагаев, Э.Л. Ферромагнитные и антиферромагнитные полупроводники / Э.Л. Нагаев // УФН. - 1975. - Т. 117, вып. 3. - С. 437-492.

92. Каган, М.Ю. Неоднородные зарядовые состояния и фазовое расслоение в мангани-тах / М.Ю. Каган, К.И. Кугель // УФН. - 2001. - Т. 171, вып. 6. - С. 577-596.

93. Meskine, H. Self-trapped magnetic polaron in electron-doped СаМпОз / H. Meskine, S. Satpathy // Journal of Physics: Condensed Matter. - 2005. - Vol. 17, № 12. - P. 18891906.

94. Сверхтонкие взаимодействия в твердых телах: Избранные лекции и обзоры / Под ред. Б.А. Турова. - М.: Мир, 1970. - 368 с.

95. Nuclear magnetic resosance study of magnetic phase separation in Ьа^СаяМпОз / Cz. Kapusta, P.C. Riedi, W. Kocemba, M.R. Ibarra, J.M.D. Coey // Journal of Applied Physics. - 2000. - Vol. 87, № 9. - P. 7121-7123.

96. Microscopically homogeneous magnetic structure of Lai-^Sr^MnOs beyond the range of 0 < x < 0.1 observed by La NMR / K. Kumagai, A. Iwai, Y. Tomioka, H. Kuwahara, Y. Tokura, A. Yakubovskii // Physical Review B. - 1999. - Vol. 59, № 1. - P. 97-99.

97. MHz Broadline NMR and HRTEM in the Study of Novel Strongly Correlated Electron Materials / G. Papavassiliou, D. Argyriou, N. Panopoulos, D. Koumoulis, N. Boukos, M. Fardis, M. Pissas, H.J. Kim, J.-G Kim // Journal of Analytical Science & Technology. - 2011. - Vol. 2 (Suppl A). - P. A31-A37.

98. NMR in local fields at 139La nuclei in ferromagnetic manganites with a metal-semiconductor transition / M.K. Gubkin, A.V. Zalessky, V.G. Krivenko, T.M. Perekalina, T.A. Khimich, V.A. Chubarenko // JETP Letters. - 1994. - Vol. 60, № 1. - P. 57-60.

99. Allodi, G. 139La NMR in lanthanum manganites: Indication of the presence of magnetic polarons from spectra and nuclear relaxations / G. Allodi, R. De Renzi, G. Guidi // Physical Review B. - 1998. - Vol. 57, № 2. - P. 1024-1034.

100. Локальные особенности неоднородного магнитного состояния в LaMnC>3 с отклонениями от стехиометрии по данным ЯМР 139La, 55Mn / К.Н. Михалев, С. А. Лекомцев, А.П. Геращенко, В.В. Сериков, И.А. Фогель, А.Р. Кауль // ФММ. - 2002. - Т. 93, вып. 4. - С. 32-41.

101. Magnetic phase diagram of Ndo.5Sro.5Mn03 probed by 170 NMR / A. Trokiner, S. Verkhovskii, A. Yakubovskii, K. Kumagai, P. Monod, K. Mikhalev, A. Buzlukov, Y. Furukawa, N. Hur, S.-W. Cheong // Physical Review B. - 2008. - Vol. 77, № 13. -P. 134436.

102. Михалев, К.Н. Гелиевый испарительный криостат для экспериментов по ядерному магнитному резонансу / К.Н. Михалев, С.В. Верховский, Б.А. Алексашин // Приборы и техника измерений. - 1983. - № 3. - С. 203.

103. Абрагам, А. Ядерный магнетизм: пер. с англ. / А. Абрагам; под ред. Г.В. Скроц-кого. - М.: Иностранная Литература, 1963. - 551 с.

104. Гречишкин, B.C. Ядерные квадрупольные взаимодействия в твердых телах / B.C. Гречишкин. - М.: Наука, 1973. - 267 с.

105. Туров, Е.А. Ядерный магнитный резонанс в ферро- и антиферромагнетиках / Е.А. Туров, М.П. Петров. - М.: Наука, 1969. - 260 с.

106. Куркин, М.И. ЯМР в магнитоупорядоченных веществах и его применение / М.И. Куркин, Е.А. Туров. - М.: Наука, 1990. - 248 с.

107. Сликтер, Ч.П. Основы теории магнитного резонанса: пер. с англ., 2-е изд., дополн. и исправл. / Ч.П. Сликтер; под ред. Г.В. Скроцкого. - М.: Мир, 1981. - 448 с.

108. Геращенко, А.П. Спиновая восприимчивость сверхпроводников ТЬВагСаСигОв-г: ЯМР исследования: дис. к.ф.-м.н.: 01.04.07: защищена 19.06.98: утверждена 20.11.98 / А.П. Геращенко. - Екатеринбург, 1998. - 112 с.

109. Автоматизированная установка для измерения магнитной восприимчивости / Е.Ю. Медведев, Ю.И. Дерябин, И.П. Омельков, С.В. Верховский, Б.А. Алексашин, К.Н. Михалев // Приборы и техника измерений. - 1988. - № 4. - С. 242.

110. Relationship between structural parameters and the Neel temperature in Sri_xCaxMn03 (0 < x < 1) and Бг^ВауМпОз (y < 0.2) / O. Chmaissem, B. Dabrowski, S. Kolesnik, J. Mais, D.E. Brown, R. Kruk, P. Prior, B. Pyles, J.D. Jorgensen // Physical Review B. - 2001. - Vol. 64, № 13. - P. 134412.

111. Zeng, Z. Large magnetoresistance in antiferromagnetic СаМпОз-г / Z. Zeng, M. Greenblatt, M. Croft // Physical Review B. - 1999. - Vol. 59, № 13. - P. 87848788.

112. Inhomogeneous magnetism in La-doped СаМпОз. I. Mesoscopic phase separation due to lattice-coupled ferromagnetic interactions / C.D. Ling, E. Granado, J.J. Neumeier, J.W. Lynn, D.N. Argyriou // Physical Review B. - 2003. - Vol. 68, № 13. - P. 134439.

113. Zuev, A.Yu. Oxygen nonstoichiometry, defect structure and defect-induced expansion of undoped perovskite LaMn03±£ / A.Yu. Zuev, D.S. Tsvetkov // Solid State Ionics. -2010. - Vol. 181, № 11-12. - P. 557-563.

114. Double-exchange interaction in electron-doped CaMn03_j perovskites / J. Briatico, B. Alascio, R. Allub, A. Butera, A. Caneiro, M.T. Causa, M. Tovar // Physical Review B. - 1996. - Vol. 53, № 21. - P. 14020-14023.

115. Chiorescu, C. Magnetic inhomogeneity and magnetotransport in electron-doped Cai-^La^MnOs (0 < x < 0.10) / C. Chiorescu, J.J. Neumeier, J.L. Cohn // Physical Review B. - 2006. - Vol. 73, № 1. - P. 014406.

116. H — T magnetic phase diagrams of electron-doped Sm1_a.Caa;Mn03: Evidence for phase separation and metamagnetic transitions / M. Respaud, J.M. Broto, H. Rakoto, J. Vanacken, P. Wagner, C. Martin, A. Maignan, B. Raveau // Physical Review B. -2001. - Vol. 63, № 14. - P. 144426.

117. Charge and magnetic ordering in the electron-doped magnetoresistive materials CaMnOs-«? (£ = 0.06, 0.11) / C.R. Wiebe, J.E. Greedan, J.S. Gardner, Z. Zeng, M. Greenblatt // Physical Review B. - 2001. - Vol. 64, № 6. - P. 064421.

118. Slichter, C.P. Principles of Magnetic Resonance / C.P. Slichter. - N.Y.: Springer-Verlag, 1996. - 655 p.

119. Akhiezer, A.I. Spin Waves / A.I. Akhiezer, V.G. Bar'Yakhtar, S.V. Peletminskii. -Amsterdam: North Holland, 1968. - 369 p.

120. Millis, A.J. Orbital ordering and superexchange in manganite oxides / A.J. Millis // Physical Review B. - 1997. - Vol. 55, № 10. - P. 6405-6408.

121. Witteveen, J. T2 relaxation due to two-level field fluctuations / J. Witteveen // Physical Review B. - 1997. - Vol. 55, № 13. - P. 8083-8085.

122. Magnetic susceptibility and electrical resistivity of LaMn03, CaMn03, and Lai_xSra;Mn03 (0.13 < x < 0.45) in the temperature range 300-900 K / J.A. Souza, J.J. Neumeier, R.K. Bollinger, B. McGuire, C.A.M. dos Santos, H. Terashita // Physical Review B. - 2007. - Vol. 76, № 2. - P. 024407.

123. Klemperer, W.G. 170-NMR Spectroscopy as a Structural Probe / W.G. Klemperer // Angewandte Chemie International Edition in English. - 2003. - Vol. 17, № 4. - P. 246254.

124. Cohn, J.L. Low-temperature permittivity of insulating perovskite manganites / J.L. Cohn, M. Peterca, J.J. Neumeier // Physical Review B. - 2004. - Vol. 70, № 21. -P. 214433.

125. Narath, A. Hyperfine Interactions / A. Narath; edited by A.J. Freeman and R.B. Frankel. - N.Y.-Ldn: Academic Press, 1967. - 415 p.

126. Fraga, S. Handbook of Atomic Data / S. Fraga, J. Karwowski, K.M.S. Saxena. -Amsterdam: Elsevier scientific pub., 1976.

127. Абрагам, А. Электронный парамагнитный резонанс переходных ионов: пер. с англ. / А. Абрагам, Б. Блини; под ред. С.А. Альтшулера и Г.В. Скроцкого. - М.: Мир, 1972. - 651 с.

128. Goodenough, J.B. Theory of the Role of Covalence in the Perovskite-Type Manganites [La, M(II)]Mn03 / J.B. Goodenough // Physical Review. - 1955. - Vol. 100, № 2. -P. 564-573.

129. Structural and magnetic phase diagrams of Lai-j-S^MnOa and Рг^Эг^МпОз / О. Chmaissem, В. Dabrowski, S. Kolesnik, J. Mais, J.D. Jorgensen, S. Short // Physical Review B. - 2003. - Vol. 67, № 9. - P. 094431.

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

131. Zhou, J.-S. Orbital order-disorder transition in single-valent manganites / J.-S. Zhou, J.B. Goodenough // Physical Review B. - 2003. - Vol. 68, № 14. - P. 144406.

132. Van den Brink, J. Double Exchange via Degenerate Orbitals / J. van den Brink, D. Khomskii // Physical Review Letters. - 1999. - Vol. 82, № 5. - P. 1016-1019.

133. Takeda, T. Magnetic Structure of the Cubic Perovskite Type SrMn03 / T. Takeda, S. Ohara // Journal of the Physical Society of Japan. - 1974. - Vol. 37. - P. 275.

134. Walstedt, R.E. Spin-Lattice Relaxation of Nuclear Spin Echoes in Metals / R.E. Walstedt // Physical Review Letters. - 1967. - Vol. 19, № 4. - P. 146-149.

135. Moriya, T. The Effect of Electron-Electron Interaction on the Nuclear Spin Relaxation in Metals / T. Moriya // Journal of the Physical Society of Japan. - 1963. - Vol. 18. -P. 516-520.

136. Oles, A.M. Dimensional crossover and the magnetic transition in electron-doped inanganites / A.M. Oles, G. Khaliullin // Physical Review B. - 2011. - Vol. 84, № 21. - P. 214414.

137. Lee, J.H. Large spin-phonon coupling and magnetically induced phonon anisotropy in SrM03 perovskites (M = V, Cr, Mn, Fe, Co) / J.H. Lee, K.M. Rabe // Physical Review B. - 2011. - Vol. 84, № 10. - P. 104440.

138. Recchia, C.H. Gaussian-approximation formalism for evaluating decay of NMR spin echoes / C.H. Recchia, K. Gorny, C.H. Pennington // Physical Review B. - 1996. -Vol. 54, № 6. - P. 4207-4217.

139. Kugel, K.I. Crystal structure and magnetic properties of substances with degeneracy / K.I. Kugel, D.I. Khomskii // JETP. - 1973. - Vol. 37, № 4. - P. 725-730.

140. Clementi, E. Roothaan-Hartree-Fock atomic wavefunctions: Basis functions and their coefficients for ground and certain excited states of neutral and ionized atoms, Z < 54 / E. Clementi, C. Roetti // Atomic Data and Nuclear Data Tables. - 1974. - Vol. 14, № 3-4. - P. 177-478.

141. Owen, J. Covalent bonding and magnetic properties of transition metal ions / J. Owen, J.H.M. Thornley // Reports on Progress in Physics. - 1966. - Vol. 29. - P. 675-728.

142. Order-disorder in the Jahn-Teller transition of LaMn03: A Raman scattering study / E. Granado, J.A. Sanjurjo, C. Rcttori, J.J. Ncumeier, S.B. Oseroff // Physical Review B. - 2000. - Vol. 62, № 17. - P. 11304-11307.

143. Moriya, T. Nuclear Magnetic Relaxation in Antiferromagnetics, II / T. Moriya // Progress of Theoretical Physics. - 1956. - Vol. 16, № 6. - P. 641-657.

144. Spin-Controlled Mott-Hubbard Bands in LaMn03 Probed by Optical Ellipsometry / N.N. Kovaleva, A.V. Boris, C. Bernhard, A. Kulakov, A. Pimenov, A.M. Balbashov, G. Khaliullin, B. Keimer // Physical Review Letters. - 2004. - Vol. 93, № 14. - P. 147204.

145. Yin, W.G. Orbital Ordering in LaMnOs: Electron-Electron versus Electron-Lattice Interactions / W.G. Yin, D. Volja, W. Ku // Physical Review Letters. - 2006. - Vol. 96, № 11. - P. 116405.

146. Martin-Carron, L. Melting of the cooperative Jahn-Teller distortion in LaMnOs single crystal studied by Raman spectroscopy / L. Martin-Carron, A. de Andres // The European Physical Journal B. - 2001. - Vol. 22, № 1. - P. 11-16.

d