- Манганиты
-
Манганиты — вещества на основе марганца, представители класса окислов переходных металлов. Наибольший интерес представляют соединения типа
, где A — двухвалентный элемент (Ca, Ba, Sr, …). Концентрация x элемента A может меняться в широких пределах 
, при этом физические свойства магнанитов резко меняются. Система переходит через цепочку фазовых переходов с разнообразными типами упорядочения: магнитного, структурного, электронного.Манганиты исследуются уже более 50 лет и представляют большой интерес из-за открытия сравнительно недавно (1994 г.) колоссального магнетосопротивления[1]. Этот эффект может служить основой технических приложений, он наблюдается в интервале концентраций x, где существует ферромагнитная металлическая фаза и состоит в том что электрическое сопротивление
уменьшается при приложении магнитного поля. Величина эффекта 
в полях порядка 1 Тл может достигать десятков процентов. Максимальный эффект возникает в окрестности температуры Кюри.Например, соединение
является антиферромагнитным диэлектриком с магнитной структурой типа A, при замещении лантана кальцием система становится ферромагнитным металлом, а при 
— снова антиферромагнитным диэлектриком с магнитной струкутурой типа G в конечном состоянии 
и типа C в промежуточной области концентраций[2]. При повышении температуры ферромагнитная фаза меняется парамагнитной с резким падением проводимости. Поведение электросопротивления от температуры сильно зависит от концентрации допированного элемента (от степени легирования исходного соединения двухвалентным элементом). Появление металлического состояния при переходе через точку Кюри и сильное магнитосопротивление — явления, тесно связанные друг с другом, являются типичным свойством манганитов.Появление металлической ферромагнитной фазы в манганитах было объяснено ещё в 1951 г. Зинером на основе предположения о сильном внутриатомном обмене между локализованным спином и делокализованным электроном. Благодаря этой связи спин электрона выстраивается параллельно спину иона. И электрон, таким образом, способен передвигаться от узла к узлу решётки, понижая полную энергию системы. В этом случае ферромагнитное состояние возникает не из-за обменного взаимодействия ионов, а из-за кинетического эффекта. Этот механизм назвали двойным обменом:
Mn → O → Mn (двойной переход электрона через промежуточный ион кислорода).
Благодаря этому эффекту манганиты можно включить в так называемый класс сильно коррелированных электронных систем.
Применение
Применение манганитов как веществ с колоссальным магнитосопротивлением может быть в новой развивающейся ветви электроники — спинтронике, где спин и заряд(??) электрона являются носителем информации.
Примечания
- ↑ Coey J. MD, Viret M., von Molnar S., Adv. Phys. 48 167 (1999)
- ↑ Jin S. et al. Science 264 413 (1994)
Литература
- Изюмов Ю. А., Скрябин Ю. Н. Модель двойного обмена и уникальные свойства манганитов // Успехи физических наук, 2001, № 2, с. 121—148;
- Каган М. Ю., Кугель К. И. Неоднородные зарядовые состояния и фазовое расслоение в манганитах // Успехи физических наук, 2001, № 6, с. 577—596;
- Воронов В. К., Подоплелов А. В. Современная физика: Учебное пособие. — М.: КомКнига, 2005. — 512 с. ISBN 5-484-00058-0, гл. 3 Конденсированные среды, п. 3.7 Физические свойства манганитов, с. 133—138.
У этой статьи нет иллюстраций. Вы можете помочь проекту, добавив их (с соблюдением правил использования изображений).
Для поиска иллюстраций можно:- попробовать воспользоваться инструментом FIST: нажмите эту ссылку, чтобы начать поиск;
- попытаться найти изображение на Викискладе;
- просмотреть иноязычные варианты статьи (если они есть);
- см. также Википедия:Источники изображений.
Категория:- Соединения марганца
Wikimedia Foundation. 2010.
