МАГНИТНЫЕ ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В Nd0

МАГНИТНЫЕ ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В Nd0.9MnO3-x
Терешко Н.В., Троянчук И.О.
Институт физики твердого тела и полупроводников НАН Беларуси
220072, г.Минск, ул. П.Бровки, 17
Манганиты редкоземельных элементов интересны своими магнитными, электрическими и механическими свойствами. Они используются в нагревательных элементах, электродах и в качестве катализаторов химических реакций и являются родительскими для соединений, проявляющих эффект колоссального магнитосопротивления. Открытие эффекта
колоссального магнитосопротивления в манганитах редкоземельных элементов дало толчок
к многочисленным исследованиям в этих системах.
Редкоземельный манганит NdMnO3 принадлежит к группе орторомбически искаженных перовскитов RMnO3, где R – это редкоземельный ион от La3+ до Dy3+, со структурой типа GdFeO3 с ян-теллеровскими искажениями. Однако, он является более сложным материалом вследствие возможного изменения соотношения Nd:Mn и содержания кислорода. Исследования редкоземельных манганитов акцентируются на системе La-Mn-O и, в меньшей степени, на Nd-Mn-O системе. Различные авторы исследовали влияние нестехиометрии в LaMnO3+x на кристаллическую структуру и магнитные свойства [1-2]. В работе [3] выполнены
химические и структурные исследования NdMnO3 с вакансиями в одной или двух из трех
подрешеток Nd, Mn и O. Исследования магнитных свойств в этой работе не проводилось.
В настоящей работе исследованы структурные и магнитные свойства системы
Nd0.9MnO3-x в зависимости от содержания кислорода. Согласно данным рентгеноструктурного
анализа
образцы
Nd0.9MnO3-x
(х=0.15,
0.12,
0.1,
0.07)
характеризуются
O'-
орторомбическим типом искажения элементарной ячейки (b/ 2 <c<a), пространственная
группа Pnma. С увеличением содержания кислорода объем элементарной ячейки уменьшается, что обусловлено переходом ионов марганца из трехвалентного состояния в четырехвалентное. Установлено, что свойства сильно восстановленного Nd0.9MnO2.85, не содержащего
ионов четырехвалентного марганца, во многом напоминают свойства стехиометрического
NdMnO3. Анализ кристаллической структуры, магнитных и упругих свойств рассматриваемых образцов дает основание утверждать, что вакансий по кислороду в системе Nd0.9MnO3-x
не образуется.
[1] J.A.M. Van Roosmalen, E.H.P. Cordfunke, R.B. Helmholdt, H.W. Zandbergen. J. Solid State Chem. 110, 100 (1994).
[2] B.C.Hauback, H. Fjellag, N. Sakai. J. Solid State Chem. 124, 43 (1996).
[3] E.T. Maguire, A.M. Coats, J.M.S. Skakle, A.R. West. J. Mater. Chem. 9, 1337 (1999).