Исследование магнитных и магнитоупругих свойств при спонтанных и индуцированных магнитным полем фазовых переходах в монокристаллах редкоземельных манганитов тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.11 ВАК РФ

Направахрукописи

КАМИЛОВ КАМИЛ ИБРАГИМХАНОВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ МАГНИТНЫХ И МАГНИТОУПРУГИХ СВОЙСТВ ПРИ СПОНТАННЫХ И ИНДУЦИРОВАННЫХ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДАХ В МОНОКРИСТАЛЛАХ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МАНГАНИТОВ.

01.04.11 - физика магнитных явлений

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва 2004

Диссертационная работа выполнена в проблемной лаборатории магнетизма на кафедре общей физики и магнитоупорядоченных сред физического факультета Московского Государственного университета им. М.В. Ломоносова.

кандидат физико-математических наук с.н.с, Кадомцева A.M. кандидат физико-математических наук, доцент Попов Ю.Ф.

доктор физико-математических наук, профессор Васильев А.Н. кандидат физико-математических наук с.н.с, Кугель. К.И.

Институт общей физики РАН, Москва

Защита состоится tM-бсЭ* 2004 г. в /б* часов на заседании диссертационного совета К 501.001.02 физического факультета Московского Государственного Университета им. М.В. Ломоносова по адресу 119992, Москва, Ленинские Горы, МГУ, физический факультет, аудитория

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке физического факультета Московского Государственного Университета им. М.В. Ломоносова

Автореферат разослан " g^'V^/^g^» 2004 г.

Научные руководители:

Официальные оппоненты

Ведущая организация

Ученый секретарь диссертационного совета

И.А. Никанорова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы.

В последние несколько лет к исследованию замещенных оксидов марганца системы Л^АлМпОз (где R- редкоземельный ион, А2+- ионы Са2+ проявляется огромный интерес, который в первую очередь обусловлен обнаружением в них эффекта колоссального магнитосопротивления [1]. Эффект колоссального магнитосопротивления интересен сам по себе и может быть использован в технике магнитной записи, а также при изготовлении сенсоров. Проводимые исследования выявили ряд новых и интересных явлений в этих материалах, связанных с локализацией носителей тока и зарядовым упорядочением ионов Мп3+/Мп4+, орбитальным упорядочением ионов а также индуцированными магнитным

полем магнитными и структурными фазовыми переходами и фазовыми переходами типа полупроводник — металл.

Механизм этих явлений связан с одной стороны с появлением сильного ферромагнитного обменного взаимодействия, которое возникает при легировании кристалла двухвалентными ионами 8гг+, Са2+ (двойной обмен Зиннера [2]). С другой стороны, как показали недавние теоретические исследования [3], важную роль здесь играют искажения кристаллической решетки, обусловленные эффектом Яна -Теллера на ионах и образованием магнитных поляронных состояний, а также структурные неоднородности, связанные с замещением редкоземельного иона на двухвалентный ион, что проявляется в заметной асимметрии фазовых Т-х

диаграмм. Изучение манганитов с нашей точки зрения является интересным в связи с тем, что, изменяя концентрации и тип замещающих ионов, можно менять соотношение двойного обмена и сверхобмена, так как создает основы к управляемому изменению свойств при изменениях концентраций. Исследования такого влияния замещения является одной из важнейших задач в области редкоземельных манганитов. Такого рода исследования представляют интерес, так как это позволит создать более четкую картину физики манганитов.

I РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ I

I БИБЛИОТЕКА |

!

Одной из особенностей свойств редкоземельных манганитов является чувствительность к искажениям решетки, которые описываются фактором толерантности. Небольшие изменения радиусов замещающих ионов могут приводить к кардинальным изменениям свойств, в том числе и к спонтанным переходам изолятор- металл, а также возникновению зарядового упорядочения. Тем не менее, влияние фактора толерантности на магнитные свойства редкоземельных манганитов является недостаточно изученным, что иногда приводит к различным ошибкам при описании свойств редкоземельных манганитов, например при построении фазовых Т-х диаграмм. Наибольшее количество работ, посвященных исследованию магнитных и резистивных свойств замещенных редкоземельных манганитов, проводилось на поликристаллических образцах, которые обладают рядом недостатков (в частности могут обладать плохой стехиометрией по кислороду), что не может не вносить искажения в фазовую Т-х диаграмму. Исследования свойств монокристаллов позволило бы значительно уточнить фазовые диаграммы, однако исследования на монокристаллах практически не проводились, в связи с трудностью их выращивания.

С нашей точки зрения наиболее интересными среди замещенных редкоземельных манганитов являются составы хАхМпОз с концентрациями х=1/2, где наблюдаются различные типы спинового, орбитального и зарядового упорядочений. Однако, полного исследования замещенных манганитов в зависимости от редкоземельного и замещающего ионов не проводилось.

Несмотря на значительное количество работ в области исследования манганитов большинство из них проведены в слабых магнитных полях, тогда как, наиболее интересные свойства проявляются в сильных магнитных полях, где могут индуцироваться новые фазовые переходы. Магнитоупругие свойства манганитов, чувствительные к индуцированным магнитным полем фазовым переходам, изучены недостаточно. Исследование аномалий магнитных, магнитоупругих свойств редкоземельных манганитов с колоссальным магнитосопротивлением является необходимым условием для установлений спин-зарядово-решеточной связи.

Цель работы.

Целью диссертационной работы являлось исследование магнитных и магнитоупругих свойств монокристаллов редкоземельных манганитов в сильных импульсных магнитных полях до 250 кЭ, индуцирующих разнообразные типы магнитных и структурных фазовых переходов, в том числе переход металл- изолятор, и установление корреляций между магнитными и магнитоупругими свойствами манганитов, обладающих эффектом колоссального магнитосопротивления. Преследовалась также цель выяснения роли двойного и суперобмена в формировании магнитных и кинетических свойств манганитов при фазовых переходах и их фазовых Т-х и Т-Н диаграмм. Научная новизна.

Впервые проведены комплексные исследования магнитных и магнитоупругих свойств монокристаллов различных систем замещенных редкоземельных манганитов в сильных импульсных магнитных полях.

Впервые наблюдались новые индуцированные сильным магнитным полем фазовые переходы, связанные со спиновой переориентацией в чистых и

слаболегированных манганитах Кё^Са^МпОз (х<0.05).

Впервые наблюдались аномалии магнитострикции для монокристалла связанные с эффектом положительного магнитосопротивления.

Впервые наблюдался индуцированный магнитным полем уникальный переход для. монокристаллов Ьа<) 35810 65МЮз и ЬаогЗговМпОз, связанный со смещением границ различных антиферромагнитных фаз

Установлена природа необычных фазовых переходов в монокристалле хБГхМпОз вблизи х=0.5.

Подробные исследования в сильных магнитных полях позволили значительно уточнить фазовые Т-х диаграммы и построить фазовые Н-Т диаграммы для различных замещенных манганитов.

Основные результаты, выносимые на защиту.

• Результаты комплексного исследования в сильных магнитных полях монокристаллов для которых впервые обнаружен из измерений магнитных и магнитоупругих свойств необычный индуцированный магнитным полем переход с новым типом орбитального упорядочения.

• Результаты исследований электронно допированных монокристаллов Lai. xSrxMn03 (х>0.5), позволившие показать появление уникального индуцированного магнитным полем фазового перехода, связанного со смещением границ между различными антиферромагнитными фазами для составов х=0.65 и х=0.8.

• Результаты исследования влияния фактора толерантности на свойства замещенных редкоземельных манганитов, согласно которым показана невозможность существования спонтанного ферромагнетизма в монокристаллах

при низких температурах, а также доказательство подавления такого антиферромагнитного состояния в этих монокристаллах только в сильных магнитных полях

• Результаты анализа природы необычного поведения магнитных и магнитоупругих свойств монокристалла Ndi.xSrxMnOj вблизи х=0.5, в которых сосуществуют три фазы,. обладающие различным структурой и объемом, соотношение между которыми • меняется под влиянием магнитного поля и температуры.

• Результаты исследования магнитной структуры и переориентационных переходов слабо легированных редкоземельных манганитов, доказывающие на присутствие поперечного слабого ферромагнетизма и слаболегированных составов

• Фазовые Н-Т и - Т-х диаграммы, полученные по результатам комплексных исследований различных составов.

Апробация работы.

Основные результаты диссертации докладывались на ряде международных и всероссийских конференций, в том числе: Международная школа-семинар "Новые магнитные материалы микроэлектроники", Москва 2000, 2002 г., Second Moscow International Symposium on Magnetism, Moscow, 20-24 June 2002, International Conference Functional Materials, Ukraine, Crimea, Partenit, 2001, 2003, International Conference on Low Temperature Physics-23, Hiroshima, Japan, 2002, международный семинар "Физика магнитных фазовых переходов", Махачкала, сентябрь, 1998, 2000, 2002 г.г.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 25 работ, из которых восемь — статьи в реферируемых журналах, список которых приводится в конце автореферата.

Структура работы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и списка литературы; содержит 169 страницы машинописного текста, в том числе 100 рисунков. Список литературы содержит 123 наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении формулируются основные задачи диссертационной работы, их актуальность.

Первая глава диссертации носит обзорный характер и включает в себя обзор современного состояния науки в области исследования редкоземельных манганитов: исследования структуры, магнитных, магнитоупругих и кинетических свойств редкоземельных манганитов, непосредственно относящихся к теме диссертации.

Первый параграф посвящен кристаллической, магнитной симметрии и свойствам нелегированных составов которые являются слоистыми

антиферромагнетиками А-типа и. составов которые являются

антиферромагнетиками в-типа. Различие поведения этих соединений • связано с наличием или отсутствием сильного кооперативного эффекта Яна-Теллера, который < приводит к снятию вырождения уровня за счет искажения кристаллической структуры.

Во втором параграфе дается обзор кристаллической и магнитной структуры замещенных редкоземельных манганитов системы Рассмотрено влияние

конкуренции механизмов двойного обмена и суперобмена на магнитные и кинетические свойства редкоземельных манганитов. Приведены различные концентрационные фазовые Т-х диаграммы. Отмечено влияние фактора толерантности на свойства системы.

В третьем параграфе дается возможное описание механизмов, приводящих к различным структурным и магнитным фазовым переходам. Также рассмотрены, механизмы, приводящие к эффекту колоссального магнитосопротивления манганитов. Рассмотрено влияние зарядового упорядочения на возникновение эффекта колоссального магнитосопротивления. Особенно подробно рассмотрены составы с концентрациями х=1/2.

Во второй главе приводится описание исследуемых монокристаллов и экспериментальных методов исследования. Описана оригинальная методика измерений магнитных и магнитоупругих свойств в сильных импульсных магнитных

1- « о г, ,М ПО

2 5 « К

1 5 О К

. 1 Т 1 К

I в 5 К 1 С О К

т

ч о к

3 0 1 к

о

10 0

2 0 0

3 0 0

Н , к О е

Рис. 1 Магнитострикция от магнитного поля

полях до 250 кЭ в интервале температур 10-300 К. Подробно описана методика измерений теплового расширения, магнитострикции и кривых вращающих моментов в постоянных полях до 12 кЭ. Описана методика измерения теплоемкости в интервале температур 4-400 К.

В третьей главе приведены полученные нами данные исследования магнитных и магнитоупругих свойств монокристаллов системы В

первом параграфе приведены данные исследования дырочно допированных монокристаллов При измерении теплового расширения,

теплоемкости и магнитострикции в слабых до 12 кЭ магнитных полях наблюдались аномалии при различных спонтанных и индуцированных магнитных и структурных фазовых переходах. Температуры аномалий совпадают с полученными ранее из измерений магнитных и кинетических свойств, что говорит о сильной спин-зарядово-решеточной связи в этих соединениях. Впервые наблюдались аномалии магнитострикции (рис. 1), связанные с подавлением магнитным полем ян-теллеровской фазы и индуцированием нового типа орбитального упорядочения в сильных магнитных полях до 250 кЭ для монокристаллов составов с

концентрацией х=0.1, для которых, согласно работе [4], наблюдается положительное

Мадпейс Пе(с1,

Рис. 2 Кривые магнитострикции

магнитосопротивление. Получены фазовые Н-Т диаграммы для этих необычных переходов.

Во втором параграфе рассматриваются свойства электронно допированных монокристаллов Ьа^Бг^МпОэ (х>0.5). Установлены границы различных антиферромагнитных фаз (А, Сив- типа) на фазовой Т-х диаграмме электронно допированных манганитов. Из полученных данных исследований магнитных и магнитоупругих свойств манганитов впервые для составов с

концентрациями х=0.65 и х=0.8 обнаружены уникальные индуцированные магнитным полем переходы, связанные со смещением границ различных антиферромагнитных фаз. Согласно кривым магнитострикции для состава х=0.65 (рис. 2) наблюдаются два процесса, один из которых связан с подавлением антиферромагнитной фазы, а второй - со смещением границ антиферромагнитных фаз, из антиферромагнитного состояния А-типа в антиферромагнитное состояние С-типа. Построены соответствующие фазовые Н-Т диаграммы.

100 200 Н, кОе

Рис. 3 Кривые магнитострикции, указывающие на спиновую переориентацию

Впервые при измерениях магнитострикции наблюдался индуцированный сильным магнитным полем 220 кЭ и 80 кЭ эффект спиновой переориентации для монокристаллов ЬаМпОз (рис. 3) и СаМnОз соответственно, обладающих поперечным слабым ферромагнетизмом, что говорит о жесткой ориентации магнитного момента в этих монокристаллах. Отмечено совпадение величин магнитного поля спиновой переориентации, полученных из измерений антиферромагнитного резонанса в [4] и наших результатов.

В четвертой главе приводятся результаты наших исследований магнитных и магнитоупругих свойств в сильных магнитных полях монокристаллов манганитов системы

В первом параграфе приводятся измерения намагниченности и магнитострикции составов Впервые из измерений кривых вращающих

моментов был сделан вывод о наличии слабого ферромагнетизма, обусловленного скосом подрешеток, а не смесью фаз в Ы(11.)[СахМпОз (х<0.05), что подтверждается

Рис. 4 Тепловое расширение

обнаружением индуцированной сильным магнитным полем спиновой переориентации, которая может наблюдаться в системе с жесткой ориентацией магнитного момента.

Отмечено, что при росте концентрации ионов Са происходит переход в ферромагнитое состояние, что нами наблюдалось для состава с х=0.3

Для составов Ыс11.хСахМпОз Х=0.4, 0.45, 0.5, которые обнаруживают антиферромагнитное и зарядовое упорядочения наблюдались аномалии теплового расширения при зарядовом упорядочении. Впервые наблюдалось возникновение аномалий магнитострикции для концентраций х=0.4, 0.45, 0.5, которые связанны с подавлением магнитным полем зарядового и антиферромагнитного упорядочения в этих составах. Построены фазовые Н-Т диаграммы, из которых впервые установлена корреляция между магнитными и магнитоупругими свойствами при переходе изолятор- металл в этих составах.

Во втором параграфе приведены исследования магнитных и магнитоупругих свойств монокристаллов Отмечено, что замена

замещающего иона Са на Sг, обладающих различными ионными радиусами;

приводит к изменению фактора толерантности и как следствие к меньшей стабильности зарядового и антиферромагнитного упорядочений, что согласуется с фазовой Т-х диаграммой [5]. Для состава Ы(1о58105М11О3, который находится на границе сосуществования трех фаз (зарядово упорядоченная СЕ моноклинная фаза, антиферромагнитная орторомбическая фаза А типа и ферромагнитная орторомбическая фаза), отличающихся объемом элементарной яячейки и структурой обнаружено сложный характер аномалий магнитных и магнитоупругих свойств. Наши исследования показали, что магнитное поле и температура по разному влияют на соотношение этих фаз, что особенно ярко проявляется при измерениях теплового расширения (рис. 4) и магнитострикции (рис. 5). Первая тенденция связана с предпочтением в магнитном поле появления ферромагнитного состояния при подавлении зарядово упорядоченного состояния. Вторая тенденция возможно связана с тем, что при учете в свободной энергии упругого и магнитоупругого вклада орторомбическая фаза А-типа является более предпочтительной, чем моноклинная < антиферромагнитная фаза СЕ-типа. Смена знака магнитострикции, наблюдаемая в нашем эксперименте с полем и с температурой может быть связана с

тем, что первая тенденция вызывает положительную магнитострикцию, а вторая -отрицательную. Сложный характер наблюдаемых аномалий магнитострикции связан с тем, что магнитное поле индуцирует наряду с фазовым переходом металл-полупроводник также структурный фазовый переход.

Построены фазовые Н-Т диаграммы, обнаруживающие широкий гистерезис перехода по полю, что характерно для фазового перехода первого рода. Показано, что изменение концентрации ионов приводит к практически

исчезновению зарядового упорядочения, что свидетельствует об особенном состоянии состава с концентрацией с х=1/2. Видно, что даже такое малое изменение концентрации ведет к значительному изменению свойств исследуемой системы.

В пятой главе проводятся результаты исследований монокристаллов составов 5Ш).хБгхМпОз, Рг1.х(Са,5г)хМпОз. Для этих составов наблюдались фазовые переходы сопровождающиеся сильными магнитными и магнитострикционными аномалиями.

В первом параграфе приведены данные по исследованию магнитных и магнитоупругих свойств 8п11.х5гхМпОз. Ранее в работе [6] было указано на

и

60

0

90. К /10 К

О

50 100 150 200 250

Магнитное поле, кЭ

Рис. 6 Кривые намагничивания

существование спонтанного ферромагнетизма в монокристаллах (х=0.5-0.575) при низких температурах. Однако такое утверждение противоречило общей тенденции к усилению эффектов локализации при увеличении номера атома редкоземельного иона. Нами было установлено, что эти составы находятся в чистом антиферромагнитном состоянии и ферромагнитное состояние может быть индуцировано только сильным магнитным полем 200 кЭ. Из аномалий намагниченности и магнитострикции, соответствующих переходам из антиферромагнитного зарядово упорядоченного изолятора в ферромагнетик определены критические поля переходов и впервые для этих составов построены фазовые Н-Т диаграммы. Обнаружено по данным измерений намагниченности монокристаллов присутствие слабого ферромагнетизма в составах

0.6<х<0.7. Построена новая фазовая Т-х диаграмма для монокристаллов

Во втором параграфе отмечено сильное влияние ионного радиуса допируемого иона на магнитные свойства этих составов. В случае Рг1.х(Са:8г),МпОз установлено, что 7 % замена иона Са2* на Бг2* приводит к увеличению тенденции возникновения слабого ферромагнетизма при низких температурах, благодаря которому величина магнитного поля, необходимого для индуцируемого магнитным полем фазового перехода антиферромагнитный, изолятор - ферромагнитный металл заметно уменьшается. Можно предположить, что при дальнейшей замене иона Са2* на ион произойдет спонтанный переход изолятор- металл.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

1. Доказано, что температуры аномалий теплового расширения, теплоемкости, магнитострикции в слабых магнитных полях монокристаллов совпадают с полученными ранее из

измерений магнитных и кинетических данных и нейтронографии, что указывает на спин-зарядово-решеточную связь.

2. Впервые для монокристалла Ь^БгсиМпОз обнаружены скачки магнитострикции, связанные с новым типом орбитального упорядочения при подавлении ян-теллеровской фазы в сильных магнитных полях, в которых наблюдалось положительное магнитосопротивление.

3. В электронно допированных монокристаллах наблюдались особенности магнитных свойств и теплового расширения, связанные с различными типами антиферромагнитных упорядочений (А, С, G - типа). Впервые для монокристаллов х=0.65 и х=0.8 были индуцированы сильным магнитным полем два типа фазовых переходов, один из которых связан с подавлением антиферромагнитного упорядочения, а второй с уникальным переходом связанным со смещением границ между фазами.

4. Впервые из измерений кривых вращающих моментов для монокристаллов

было установлено

наличие поперечного слабого ферромагнетизма. На основе измерений магнитных и магнитоупругих свойств впервые обнаружена индуцированная сильным магнитным полем спиновая переориентация сопровождаемая аномалиями магнитострикции.

5. Обнаружены аномалии магнитострикции при индуцированных сильным магнитным полем фазовых переходах для монокристаллов

(х=0.4, 0.45, 0.5), связанные с подавлением зарядового и антиферромагнитного упорядочений. Обнаружена спин-решеточная связь.

6. В монокристаллах в которых сосуществуют 3 фазы (антиферромагнитные А- и СЕ- типа и ферромагнитная), отличающиеся структурой и объемом, наблюдалось необычное поведение теплового расширения и магнитострикции, обусловленное изменением соотношения фаз при изменении температуры и поля.

7. Установлено, что в монокристаллах Smi.xSrxMn03 (х = 0.5, 0.55) не наблюдается ферромагнитного состояния как утверждалось в [6], а обнаруживается зарядово упорядоченное антиферромагнитное состояние, что позволило уточнить приведенную в [6] фазовую Т-х - диаграмму, для. составов х = 0.5,0.55.

8. Впервые обнаружено, что сильное магнитное поле (~ 200 кЭ) подавляет антиферромагнитную • и зарядовоупорядоченную фазы в монокристаллах SmosSrosMnOj Srn04sSr0 55MnOj и индуцирует фазовый переход в ферромагнитное проводящее состояние, при котором наблюдались аномалии намагниченности и магнитострикции.

9. Обнаружены аномалии намагниченности и магнитострикции для монокристаллов Рг0 бСао 4МпОз и -ProesCaoîsSrooTMnCb при фазовых переходах с колоссальным магнитосопротивлением. Построены согласующиеся между собой фазовые Н-Т диаграммы, указывающие на сильную спин-зарядово-решеточную связь.

10. На основе комплексных исследований Ri.xAxMnOj, установлено, что увеличение атомного номера R или замена щелочного иона A (Sr=>Ca) (то есть уменьшения фактора толерантности) приводит к усилению эффектов локализации, и как следствие стабилизирует зарядовое и антиферромагнитное состояние.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. А.М. Кадомцева, Ю.Ф. Попов, Г.П. Воробьев, К.И. Камилов, А.А. Мухин,А.М. Балбашов, Аномалии теплового расширения и магнитострикции при фазовых, переходах в монокристаллах Lal-xSrxMnO3, ФТТ, 42,6,2000,1077

2. А.М. Kadomtseva, Yu.F. Popov, G.P. Vorob'ev, K.I. Kamilov, V.Yu. Ivanov, A.A. Mukhin, A.M. Balbashov, Magnetelastic anomalies and suppression od Jahn- Teller distortions in Lal-xSrxMnO3 by pulsed magnetic fields, Physica B, 284-288, 2000, 1410

3. A.M. Kadomtseva, Yu.F. Popov, G.P. Vorob'ev, K.I. Kamilov, V.Yu. Ivanov, A.A. Mukhin, A.M. Balbashov, Magnetoelastic anomalies and suppression of Jahn- Teller distortions in Lal-xSrxMnO3 by pulsed magnetic fields, Acta Physica Polonica A 97,3, 2000,599

4. A.M. Kadomtseva, Yu. F. Popov, G.P. Vorob'ev, K.I. Kamilov, Y. S. Shtofich, A.A. Mukhin, V.Yu. Ivanov, A.M. Balbashov, Anomalies of magnetic and magnetoelastic properties in Nd^Ci^MnCb, Physica B, 329-333, 854, (2003)

5. Ю.Ф. Попов, A.M. Кадомцева, Г.П. Воробьев, К.И. Камилов, Я.С. Штофич, В.Ю. Иванов, А.А. Мухин, А.М, Балбашов, Природа магнитоупругих аномалий в NdoîSrosMnOî при подавлении зарядового упорядочения, Физика твердого тела, 45,7,1221,(2003)

6. Ю.Ф Попов, A.M. Кадомцева, Г.П. Воробьев, К.И. Камилов, В.Ю. Иванов, А.А. Мухин, A.M. Балбашов, Аномалии магнитоупругих свойств и индуцированные магнитным полем фазовые переходы изолятор- металл в замещенных манганитах празеодима, Физика твердого тела, 43, 8, 1472, (2001)

7. В.Ю. Иванов, А.А. Мухин, А.С. Прохоров, Ю.Ф. Попов, A.M. Кадомцева, Г.П. Воробьев, К.И. Камилов, Е.П. Красноперов, A.M. Балбашов, Спонтанные и индуцированные магнитным полем фазовые переходы в монокристалле SmosSrosMnCb, Краткие сообщения по физике ФИАН, 7,21,2002

8. Ю.Ф Попов, A.M. Кадомцева, Г.П. Воробьев, К.И. Камилов, В.Ю. Иванов, А.А. Мухин, A.M. Балбашов, Аномалии магнитных и магнитоупругих свойств монокристаллов Sml-xSrxMnO3 (x~0.5) при фазовых переходах, ФТТ 46, 7, 1214, 2004-

Список литературы.

1. Y. Tokura, Y. Tomioka, Colossal magnetoresistive manganites, JMMM, 200,1-23, (2000)

2. C. Zener, Interaction between the d-Shells in the Transition Metals. II. Ferromagnetic Compounds of Manganese with Perovskite Structure, Phys. Rev., 82,403,1951

3. A.J. Millis, B.I. Shraiman, R. Mueller, Dinamic Jahn-Teller effect and colossal magnetoresistance in La^Sl^MnOj, Phys. Rev. Lett., 77,1,175, (1996)

4. M. Paraskevopolous, F. Mayr, C. Hartinger, A.Pimenov, J. Hemberger, P. Lunkenheimer, A. Loidl, A.A. Mukhin, V.Yu. Ivanov, A.M. Balbashov, The phase diagram and optical properties ofLa,.xSrxMn03 for x<0.2, JMMM, 211,2000. 118

5. R. Kajimoto,H. Yoshizawa, H. Kawano, H. Kuwahara, Y. Tokura, K. Ohoyama, M. Ohashi, Hole-concentration-induced transformation of the magnetic and orbital structures in Nd,.xSrxMn03) Phys. Rev. B, 60, 13,9506, 1999

6. С Martin, A. Maignan, M. Hervieu, B. Raveau, Magnetic phase diagrams of L[. xAxMn03 manganites (L=Pr,Sm; A=Ca,Sr), Phys.

• -78 ЗЭ

Подписано в печать 20 04 2004 Тираж 100 экз

Отпечатано в Институте физики Дагестанского НЦ РАН 367003, г. Махачкала, ул. М Ярагского, 94.

1. Введение 4 стр

2. Глава 1. Общие представления о структуре и магнитных взаимодействиях в редкоземельных манганитах составов Rj. хАхМпОз. 12 стр

§ 1 Кристаллическая и магнитная симметрия незамещенных манганитов. 12 стр.

§ 2 Роль допирования в редкоземельных манганитах. Магнитные Т-х фазовые диаграммы R].xAxMn03. 19 стр.

§ 3 Кинетические свойства и эффект колоссального магнитосопротивления манганитов. 29 стр.

3. Глава 2 Образцы и экспериментальные методики.

42 стр.

4. Глава 3.Исследование магнитных и структурных фазовых переходов в монокристаллах Ьа1.хАхМпОз (A- Sr2"1", Са2+) (х=0 - 1).

Введение. 53 стр.

§ 1 Изучение магнитных и магнитоупругих свойств монокристаллов LaixSrxMn03 (х<0.25) при спонтанных и индуцированных магнитным полем фазовых переходах.

54 стр.

§ 2 Исследование магнитных и магнитоупругих свойств электронно допированных монокристаллов Ьа1.хАхМпОз (0.5<х<0.8).

69 стр.

Глава 4. Изучение структуры и индуцированных магнитным полем фазовых переходов в монокристаллах Ndi.xAxMn03 (А - Sr, Са). Введение. 93 стр.

§ 1 Изучение магнитных и магнитоупругих свойств системы Ndi-xCaxMn03 при индуцированных магнитным полем фазовых

§ 2 Изучение природы индуцированного магнитным полем фазового перехода в Ndo sSro sMnCb и Ndo.48Sro.52Mn03.

Глава 5.Исследование аномалий магнитных и магнитоупругих свойств при фазовых переходах монокристаллов манганитов самария и празеодима.

§ 1 Изучение магнитной структуры и фазовых переходов, связанных с подавлением магнитным полем антиферромагнитного и зарядового упорядочения в монокристаллах Smi.xSrxMn03:

§ 2 Исследование индуцированных сильным магнитным полем фазовых переходов металл-изолятор в Рго.бСао.фМпОз и переходах.

94 стр.

118 стр.

129 стр.

Pro.65Cao.28Sro.o7Mn03.

Выводы

В последние несколько лет к исследованию замещенных оксидов марганца системы Ri.xAxMn03 (где R- редкоземельный ион, А2+- ионы Sr2*, Са2+ проявляется огромный интерес, который в первую очередь обусловлен обнаружением в них эффекта колоссального магнитосопротивления [1]. Эффект колоссального магнитосопротивления интересен сам по себе и может быть использован в технике магнитной записи, а также при изготовлении сенсоров. Проводимые исследования выявили ряд новых и интересных явлений в этих материалах, связанных с локализацией носителей тока и зарядовым упорядочением ионов Мп3+/Мп4+, орбитальным упорядочением ионов Мп3+, а также индуцированными магнитным полем. магнитными и структурными фазовыми переходами и фазовыми переходами типа полупроводник - металл [ 1 ].

Механизм этих явлений связан с одной стороны с появлением сильного ферромагнитного обменного взаимодействия, которое возникает при легировании кристалла двухвалентными ионами Si* , Са2+ (двойной обмен Зиннера [2]). С другой стороны, как показали недавние теоретические исследования [3,4], важную роль здесь играют искажения кристаллической решетки, обусловленные эффектом Яна - Теллера на ионах Мп3+ и образованием магнитных поляронных состояний, а также структурные неоднородности, связанные с замещением редкоземельного иона на двухвалентный Sr2*, Са2+ ион. Изменяя концентрации и тип замещающих ионов можно менять соотношение двойного обмена и сверхобмена, и таким образом значительно изменять свойства манганитов. Исследования такого влияния замещения является одной из важнейших задач в области редкоземельных манганитов. Такого рода исследования представляют интерес, так как это позволит создать более четкую картину физики манганитов. Важность таких исследований убедительно раскрыта в ряде обзоров [5-12], посвященных физике манганитов.

Одной из особенностью свойств редкоземельных манганитов является чувствительность к искажениям решетки, которые описываются фактором толерантности. Небольшие изменения радиусов замещающих ионов могут приводить к кардинальным изменениям свойств, в том числе и к спонтанным переходам изолятор- металл, а также возникновению зарядового упорядочения. Тем не менее, влияние фактора толерантности на магнитные свойства редкоземельных манганитов является недостаточно изученным, что иногда приводит к различным ошибкам при описании свойств редкоземельных манганитов, например при построении фазовых Т-х диаграмм.

Наибольшее количество работ, посвященных исследованию магнитных и резистивных свойств замещенных редкоземельных манганитов, проводилось на поликристаллических образцах, которые обладают рядом недостатков (в частности могут обладать плохой стехиометрией по кислороду), что не может не вносить искажения в фазовую Т-х диаграмму. Исследования свойств монокристаллов позволило бы значительно уточнить фазовые диаграммы, однако исследования на монокристаллах практически не проводились, в связи с трудностью их выращивания.

Наиболее интересными среди замещенных редкоземельных манганйтов являются составы Ri-хАхМпОз с концентрациями х= 1/2, где наблюдаются различные типы спинового, орбитального и зарядового упорядочений. Однако полного исследования таких составов в зависимости от редкоземельного и замещающего ионов не проводилось.

Несмотря на значительное количество работ в области исследования манганитов большинство из них проведены в слабых магнитных полях, тогда как, наиболее интересные свойства проявляются в сильных магнитных полях, где могут индуцироваться новые фазовые переходы. Магнитоупругие свойства манганитов, чувствительные к индуцированным магнитным полем фазовым переходам, изучены недостаточно. Исследование магнитных, магнитоупругих свойств редкоземельных манганитов является необходимым условием для установлений корреляций между этими свойствами.

В связи с этим целью диссертационной работы являлось исследование магнитных и магнитоупругих свойств монокристаллов редкоземельных манганитов в сильных импульсных магнитных полях до 250 кЭ, индуцирующих разнообразные типы магнитных и структурных фазовых переходов, в том числе переход металл- изолятор, и установление корреляций между магнитными и магнитоупругими свойствами манганитов, обладающих эффектом колоссального магнитосопротивления. Преследовалась также цель выяснения роли двойного и суперобмена в формировании магнитных и кинетических свойств манганитов при фазовых переходах и их фазовых Т-х и Т-Н диаграмм.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и списка литературы.

Выводы

1. Согласно нашим измерениям температуры аномалий теплового расширения, теплоемкости, магнитострикции в слабых магнитных полях монокристаллов Lai.xSrxMn03 совпадают с полученными ранее из измерений магнитных и кинетических данных и нейтронографии, что указывает на спин-зарядово-решеточную связь.

2. Впервые для монокристалла Lao.9Sro.iMn03 в сильных магнитных полях, в которых наблюдалось положительное магнитосопротивление обнаружены скачки магнитострикции, связанные с новым типом орбитального упорядочения при подавлении ян-теллеровской фазы.

3. В электронно допированных монокристаллах LaixSrxMn03 наблюдались особенности магнитных свойств и теплового расширения, связанные с различными типами антиферромагнитных упорядочений (А, С, G - типа). Впервые для монокристаллов х=0.65 и х=0.8 были индуцированы сильным магнитным полем два типа фазовых переходов , один и которых связан с подавлением антиферромагнитного упорядочения, а второй уникальный переход связанный со смещением границ между фазами.

4. Впервые из измерений кривых вращающих моментов было установлено для монокристаллов ЬаМпОз, СаМпОз, NdMnC>3, Ndo.975Cao.o25Mn03, Ndo.95Cao.o5Mn03 наличие поперечного слабого ферромагнетизма, а также индуцированная сильным магнитным полем спиновая переориентация, сопровождаемая аномалиями магнитострикции.

Наблюдались фазовые переходы индуцированные сильным магнитным полем для монокристаллов Ndi-xCaxMn03 (х=0.4, 0.45, 0.5) при подавлении зарядового и антиферромагнитного упорядочений. Из измерений намагниченности магнитострикции построены фазовые Н-Т диаграммы хорошо согласующиеся между собой, что указывает на сильную спин-решеточную связь в этих соединениях.

В монокристаллах Ndo.sSro.sMnCb, в которых сосуществуют 3 фазы (антиферромагнитные А- и СЕ- типа и ферромагнитная), отличающиеся структурой и объемом, наблюдалось необычное поведение теплового расширения и магнитострикции, обусловленное изменением соотношения фаз при изменении температуры и поля. По величине пороговых полей, индуцирующих фазовый переход в ферромагнитное состояние, была построена фазовая Н-Т - диаграмма, обнаруживающая сильный гистерезис по полю.

Установлено, что в монокристаллах Smi.xSrxMn03 (х = 0.5, 0.55) не наблюдается ферромагнитного состояния как утверждалось Мартиным [7], а обнаруживается зарядово упорядоченное антиферромагнитное состояние, что позволило уточнить приведенную Мартиным фазовую Т - х - диаграмму, для составов х = 0.5, 0.55.

Впервые обнаружено, что сильное магнитное поле (~ 200 кЭ) подавляет антиферромагнитную и зарядовоупорядоченную фазы в монокристаллах Smo.sSro.sMnC^ Smo.45Sro.5sMn03 и индуцирует фазовый переход в ферромагнитное проводящее состояние, при котором наблюдались аномалии намагниченности и магнитострикции. Впервые построены фазовые Н-Т диаграммы. в

9. Обнаружены аномалии намагниченности и магнитострикции для монокристаллов Рго.бСаолМпОз и Рго.б5Сао.28$Го.о7МпОз, при фазовых переходах от антиферромагнитного изолирующего в ферромагнитное металлическое состояние, сопровождаемые сильным гистерезисом. По величинам пороговых полей построены согласующиеся между собой фазовые Н-Т диаграммы, что указывает на сильную спин-зарядово-решеточную связь.

10. На основе комплексных исследований LaixSrxMn03, NdixCaxMn03, Ndo.5Sro.5Mn03, Smi.xSrxMn03, Рго.бСао.4МпОз и Pr0.65Cao.28Sro.o7Mn03 установлено, что с увеличение атомного номера R (La=>Sm) или замена щелочного иона A (Sr=>Ca) (то есть уменьшения фактора толерантности) приводит к усилению эффектов локализации, и как следствие стабилизирует зарядовое и антиферромагнитное состояние. Это особенно ярко проявляется для Рго.бСао^МпОз и Pro.65Cao.28Sro.o7Mn03, где малое допирование стронцием благоприятствует переходу металл - изолятор и создает предпосылки для спонтанного перехода металл - изолятор.

В заключение выражаю самую искреннюю благодарность моим научным руководителям А.М. Кадомцевой и Ю.Ф. Попову за повседневное внимание, неоценимую поддержку и помощь в работе над диссертацией.

Я глубоко благодарен Г.П. Воробьеву за активную помощь при проведении измерений и автоматизации экспериментальных установок.

Считаю своим долгом сказать спасибо всему коллективу Проблемной лаборатории магнетизма за доброжелательное и дружеское отношение.

1. Y. Tokura, Y. Tomioka, //Colossal magnetoresistive manganites//, JMMM, 200,1-23,(1999)

2. C. Zener, //Interaction between the cf-Shells in the Transition Metals. II. Ferromagnetic Compounds of Manganese with Perovskite Structure//, Phys. Rev., 82,403,1951

3. A.J. Millis, P.B. Littlewood, B.I. Shraiman, //Double exchange alone does not explain the resistivity of Lai.xSrxMn03// Phys. Rev.Lett, 74, (1995)

4. A.J. Millis, B.I. Shraiman, R. Mueller, //Dinamic Jahn-Teller effect and colossal magnetoresistance in LaixSrxMn03//, Phys. Rev. Lett., 77, 1, 175,(1996)

5. C.M. Дунаевский, Магнитные фазовые диаграммы манганитов в области их электронного легирования, ФТТ, 46,2,193, (2004)

6. М.Ю. Каган, К.И. Кугель, //Неоднородные зарядовые состояния и фазовое расслоение в манганитах//, УФН,171,6,2001

7. В.М. Локтев, Ю.Г. Погорелов, //Особенности физических свойств и колоссальное магнитосопротивленеи манганитов//, ФНТ, 2000,26, 3

8. Э. Нагаев, //Манганиты лантана и другие проводники с гигантским магнитосопротивлением//, УФН, 166, 8, 1996

9. Л.П. Горьков, //Решеточные и магнитные эффекты в легированных манганитах//, УФН, 168, 6, 1998

10. М.В. Salamon, М. Jaime //The physics of manganites: structure and transport//, Rev. of Modern Phys, 73,2001

11. D.I. Khomskii, K.I. Kugel, Elastic interactions and superstructures in manganites and other Jahn-Teller systems, Phys. Rev. B, 67, 134401,2003

12. A.L. Rakhmanov, K.I. Kugel, Ya.M. Blanter, M.Yu. Kagan, Resistivity and 1 If noise in nonmetallic phase-separated manganites, Phys. Rev. В 63, 174424 (2001)

13. М. Paraskevopolous, F. Mayr, C. Hartinger, A.Pimenov, J. Hemberger, P. Lunkenheimer, A. Loidl, A.A. Mukhin, V.Yu. Ivanov, A.M. Balbashov, The phase diagram and optical properties of Lai.xSrxMn03 for x<0.2, JMMM, 211,2000.118

14. H. Nojiri, К. Kanek, M. Motokawa, K. Hirota, Y. Endoh, //Field induced ordering in Lao.gsSro.nMnCV/, World Scientific, 1998

15. C. Martin, A. Maignan, M. Hervieu, B. Raveau, //Magnetic phase diagrams of Li.xAxMn03 manganites (L=Pr,Sm; A=Ca,Sr)//, Phys. Rev. B, 60, 17, 12191,(1999)

16. Д. Гуденаф, //Магнетизм и химическая связь//, Издательство Металлургия, 1968 г.

17. J. Goodenough, //Magnetic properties of perovskites//, Landolt-Bornstein Tabellen, 11/9

18. G. Jonker, J. van Santen, //Magnetic compounds with perovskite structure//, Physica 19,1953, 120-130

19. B.E. Найш, //Модели кристаллических структур фаз допированных манганитов лантана//, Физика металлов и металловедение, 85,6, 1998

20. А.Е. Bocquet, Т. Mizokawa, Т. Saitoh, Н. Namatame, A. Fujimori, //Electronic structure of 3d-transition-metal compounds by analysis of the 2p core-level photoemission spectra// Phys. Rev. B, 46,3771(1992)

21. E.O. Wollan, W.C. Koehler, //Neutron diffraction study of the magnetic properties of the series of perovskite-type compounds//, Phys. Rev., 100, 2 (1955)

22. J. Topfer, J. Goodenough, //LaMn03 Revisited//, J. Sol. State Chem, 130, 117-128,1997

23. M. Tovar, G. Alejandro, A. Butera, A. Caneiro, M. Causa, F. Prado, R. Sanchez, //ESR and magnetization in Jahn-Teller distorted LaMn03+d: correlation withcrystal structure//, Phys. Rev. B, 60, 14,1999,10199

24. Th. Proffen, R. DiFrancesco, S. Billinge, E. Brosha, G. Kwei, //Measurements of the local Jahn-Teller distortion in ЬаМпО3.00б//, Phys. Rev. B, 60,14,1999, 9973

25. G. Jonker, J.H. van Santen, //Ferromagnetic compounds of manganese with perovskite structure//, Physica 16,337,(1950)

26. A.A. Мухин, В.Ю. Иванов, В.Д. Травкин, С.П. Лебедев, А. Пименов, А. Лоидл, А.М. Балбашов, //Магнитные и структурные переходы в Lai. xSrxMn03i фазовая Т-х диаграмма//, Письма в ЖЭТФ, 68, 4, 331-336, 1998

27. Л.Э. Гончарь, А.Е. Никифоров, //Влияние орбитального упорядочения на формирование магнитной структуры в ян-теллеровском магнетике LaMn03//, ФТТ, 2000,42,6, 1038-1042

28. А.Е. Никифоров, С.Э. Попов, Динамика решетки ЬаМпОз: связь решеточных и орбитальных степеней свободы, ФТТ, 43,6,1093, (2001)

29. L.E. Gontchar, А.Е. Nikiforov, S.E. Popov, Interplay between orbital, charge and magnetic orderings in Ri.xAxMn03 (x=0, 0.5), JMMM, 223, 175, (2001)

30. V.Yu. Ivanov, V.D. Travkin, A.A. Mukhin, S.P. Lebedev, A.A. Volkov, A. Pimenov, A. Loidl, A.M. Balbashov, A.V. Mozhaev, //Magnetic, dielectric and transport properties of Lai.xSrxMn03 at submillimeter wavelengths//, J. of Appl. Phys. 83, 11,1998,7180

31. A. Seeger, P. Lunkenheimer, A.A. Mukhin et.al., //Charge carrier localization in Lai-xSrxMn03 investigated by conductivity measurements//, J. Phys. Cond Matter, 11,1999,3273-3290

32. W.-H.Li, S.Y. Wu, K.C. Lee, J.W. Lynn, //Magnetic ordering of Mn in Ca-doped NdMn03// Physica B, 276-278,2000, 724-725

33. G. Venketeswara Pai, //Magnetic phases of electron-doped manganites//, Phys.Rev.B., 63,064431

34. И.Е. Дзялошинский, //Термодинамическая теория слабого ферромагнетизма антиферромагнетиков//, ЖЭТФ, 1957,32, 1947-1562

35. J.B. Goodenough, //Theory of role of covalence in the perovskite-type manganites//, Phys. Rev., 100, 2,1955, 564

36. A.C. Прохоров, A.A. Мухин, В.Д. Травкин, В.Ю. Иванов, А.М. Балбашов, //Антиферромагнитный резонанс, магнитные и электрические свойства монокристаллов СаМпОз//, Краткие сообщения по физике ФИАН, 7, 2002, 29-33

37. С.В. Вонсовский, //Магнетизм//, Издательство Наука, 1971

38. P. Anderson, Н. Hasegawa, //Considerations on Double Exchange//, Phys.Rev 100,675, 195539.de Gennes, //Effects of Double Exchange in Magnetic Crystals//, Phys. Rev. 118, 141,(1960)

39. C. Hong, E. Chi, W. Kim, N. Hur, Y. Choi, //Magnetic glasness below Curie temperature in Ьао.вСао.гМпОз//, J. of Phys. Soc. Of Japan, 71, 6, 15831588,2002

40. K. Yates, C. Kapusta, P. Riedi, L. Ghivelder, L. Cohen, //Searching for evidence of metallic cluster formation in Ьао^СаолМпОз//, JMMM, 260, 2003, 105-114

41. P.B. Демин, Л.И. Королева, Влияние магнитно-двухфазного состояния на магнитокалорический эффект в манганитах Lai.xSrxMn03, ФТТ, 46, 6,1051,2004

42. R. V. Demin, L. I. Koroleva, R. Szymszak, and H. Szymszak Experimental Evidences for a Magnetic Two-Phase State in Manganites, Lett JETP, 75, 331,2002

43. J. Hemberger, A. Krimmel, T. Kurz, H. Krug von Nidda, V. Ivanov, A. Mukhin, A. Balbashov, A. Loidl, //Structural, magnetic and electrical properties of single-crystalline LaixSrxMnC>3//, Phys. Rev.B, 66, 094410,(2002)

44. R. Kajimoto ,H. Yoshizawa, H. Kawano, H. Kuwahara, Y. Tokura, K. Ohoyama, M. Ohashi, //Hole-concentration-induced transformation of the magnetic and orbital structures in Ndi.xSrxMn(V/, Phys. Rev. B, 60, 13, 9506,1999

45. J van den Brink, D. Khomskii, //Double exchange via degenerate orbitals//, -Phys.Rev. Lett, 82,1016 (1999)

46. M. Savosta, P. Novak, J. Englich, J. Kohout, J. Hejtmanek, A. Strejc, //Nuclear magnetic resonance probe of magnetic phase separation in electron-doped manganite Cao.QsLao.osMnCV/, JMMM, 242-245, '2002, 676678

47. MOTT, //Переходы металл-изолятор//, издательство Наука, 1980

48. M.Roy, J.F. Mitchel, A.P. Ramirez, P. Schiffer, Doping-induced transition from double exchange to charge-order in Lai.xCaxMn03 near x=0.50, Phys. Rev. B, 58, 9,5185, 1998

49. Z. Jirak, S. Krupicka, Z. Simsa, M. Dlouha, S. Vratislav, //Neutron diffracrion study of PnxCaxMn03 perovskites//, JMMM, 53, (1985), 153166

50. K. Derbyshire, E. Korczynski, //Giant magnetoresistance for tomorrow's hard drives//, Sol. State Technology, 9,1995, 57-67

51. Е. Fullerton, M. Conover, J. Mattson, C. Sowers, S. Bader, //150% magnetoresistance in sputtered Fe/Cr(100) superlattices//, Appl., Phys.Lett.,63,1699 (1993)

52. S. Jin, M.McCormak, Т.Н. Tiefel, R. Ramesh, Colossal magnetoresistance in La-Ca-Mn-0 thin films, J. of Appl. Phys., 76, 10, 6929 (1994)

53. R. von Helmolt, J. Wecker, K. Samwer, L. Haupt, K. Barner, //Intrisic giant magnetoresistance of mixed La-A-Mn oxide//, J. Appl. Phys., 76, 10, 1994, 6925-6928

54. A. Urushibara, Y. Moritomo, T. Arima, A. Asamitsu, G. Kido, Y. Tokura, //Insulator-metal transition and giant magnetoresistance in Lai^SrJVlnCV/, Phys.Rev.B, 51, 14103,1995

55. T. Okuda, Y. Tomioka, A. Asamitsu, Y, Tokura, //Low-temperature properties of Ьа1.хСахМпОз single crystals: comparison with Lai. xSrxMn03//, Phys. Rev. B, 61, 12, 2000, 8009

56. А.И. Абрамович, Л.И. Королева, A.B. Мичурин, О.Ю. Горбенко, А.Р. Кауль, Взаимосвязь гигантской объемной магнитострикции и колоссального магнитосопротивления в области температуры Кюри соединения Smo.55Sro.55Mn03, ФТТ, 42, 8,1451 (2000)

57. L. Sheng, D.N. Sheng, C.S. Ting, Theory of metal to paramagnetic insulator transition in RbxAxMn03, Phys. Rev. B, 59, 21, 13550, (1999)

58. M.V. Lobanov, A.M. Balagurov, V. Yu. Pomjakushin et.al., Structural and magnetic properties of the colossal magnetoresistense perovskite Lao.ssCao.isMnCb, Phys. Rev B, 61,13, 8941, (2000)

59. D. Khomskii, G. Sawatsky, //Interplay between spin, charge and orbital degrees of freedom in magnetic oxides//, Sol. State Comm., 102, 2-3, 87-99, 1997

60. H. Kuwahara, Y. Tomioka, A. Asamitsu, Y. Moritomo, and Y. Tokura, //A First-Order Phase-Transition Induced by a Magnetic Field//, Science, 270, 961,1995

61. Y. Tomioka, A. Asamitsu, H. Kuwahara, Y. Moritomo, Y. Tokura, //Magnetic-field-induced phenomena in Рг1.хСахМпОз with controlled charge-ordering instability//, Phys. Rev. B, 53,4,1996, R1689

62. J. Jung, H. Lee, T. Noh, E. Choi, Y. Moritomo, Y. Wang, X. Wei, Melting of charge/orbital states in ШшЗгшМпОз: temperature and magnetic-field-dependent optical studies, Phys. Rev. B, 62,1, 2000,481

63. С. Дунаевский, А. Малышев, В. Попов, В. Трунов, Колоссальное магнитосопротивление системы SmixSrxMn03, ФТТ, 39, 10, 1997, 1831

64. Е. Pollert, Z. Jirak, J. Hejmanek, A. Strejc, R. Kuzel, V. Hardy, Detailed study of the structural and magnetic transitions in Pri.xSrxMn03 single crystals, JMMM, 246,2002,290-296

65. A. Guha, A.K. Raychaudhuri, A.R. Raju, C.N.R. Rao, Nonlinear conduction in charge-ordered Рго.бзСао.з7МпОз, Phys. Rev. B, 62, 9,2000, 5320

66. Y. Tomioka, A. Asamitsu, Y. Moritomo, H. Kuwahara, and Y. Tokura, Collapse of a Charge-Ordered State under a Magnetic Field in Рп/гЗгшМпОз, Phys.Rev.Lett., 74,5108, 1995

67. M. Tokunaga, N. Miura, Y. Tomioka, Y. Tokura, High-magnetic-field study of the phase transitions of Ri.xCaxMn03 (R=Pr, Nd), Phys.Rev. B, 57, 5259, 1998

68. F. Rivadulla, E. Winkler, J.-S. Zhou, J.B. Goodenough, Phase competition in Lno.5Ao.5Mn03 perovskites, Phys. Rev. B, 66, 174432, (2002)

69. M.Tokunaga, N. Miura, Y. Tomioka, Y. Tokura, Magnetic-field-induced collapse of charge ordering and its bandwidth dependence in Ri/2Cai/2Mn03, Physica B, 246-247,1998,491-494

70. Yanagisawa, M. Izumi, W.-Z. Ни, K.-H. Huang, K. Nakanishi, H. Nojima, Evidence of photo-induced melting of the charge-ordered state in Рго.б5Сао.з5МпОз by X-ray diffraction, Physica B, 271, (1999), 235-241

71. Н. Yoshizawa, R. Kajimoto, H. Kawano, Y. Tomioka, Y. Tokura, Bandwidth-control-induced insulator-metal transition in Pro.6s(Cai. ySry)0.35MnO3 and РголСао.зМпОз, Phys. Rev. B, 55,5, 1997

72. Y. Tomioka, A. Asamitsu, Y. Moritomo, Y. Tokura, Anomalous magnetotransport properties of Рг1хСахМпОз, J. Phys. Soc. Of Japan, 64, 10,1995

73. J. Stankiewicz, J. Sese, J. Garcia, J. Blanco, C. Rillo, Magnetic behavior of Рг1-хСахМпОз in the elctric-field-driven insulator-metal transition, Phys. Rev. B, 61, 17,2000

74. K. Ogawa,W. Wei, K. Miyano, Y. Tomioka, Y. Tokura, Stability of photoinduced insulator-metall transition in Рг1.хСахМпОз, Phys. Rev. B, Rapid Comm., 57,24, 1998

75. H.A. Бабушкина, E.A. Чистотина, К.И. Кугель, A.JI. Рахманов, О.Ю. Горбенко, А.Р. Кауль, Высокотемпературные свойства манганитов. Проявление неоднородности парамагнитной фазы?, ФТТ, 45, 3, 480, (2003)

76. Hiroyuki Fujishiro, Tetsuo Fukase, Manabu Ikebe, Charge ordering and sound velocity anomaly in Lai.xSrxMn03, J. of Phys. Soc of Japan 67, 8, 1998,2582

77. Y. Moritomo, T. Akimoto, A. Nakamura K. Ohoyama, M. Ohashi, Antiferromagnetic metallic state in heavily doped region of perovskite manganites, Phys.Rev. B58 (1998) 5544

78. A. M. Кадомцева, Ю.Ф. Попов, Г.П. Воробьев, К.И. Камилов, В.Ю. Иванов, А.А. Мухин, A.M. Балбашов, Аномалии теплового расширенияи магнитострикции при фазовых переходах в монокристаллах Lai. xSrxMnC>3. Физика твердого тела, 42, 6,1077, (2000)

79. Н. Fujishiro, Т. Fukase, М. Ikebe, Т. Kikuchi, Sound Velocity anomaly at around x=l/8 in perovskites Lai.xCaxMn03, J. Phys. Soc. Of Japan, 68, 5, 1999, 1469

80. F. Moussa, M. Hennion, G. Biotteau, J. Rodrigues-Carvajal, L. Pinsard, A. Revcolevschi, Magnetic coupling induced by hole doping in perovskites La^ xCaxMn03: A neutron scattering study, Phys. Rev. B, 60, 17, 1999

81. R.De Renzi, G. Alloidi, G. Amoretti, et al., Phase diagram of low doping manganites, Physica B, 289-290, 85, (2000)

82. S-Q. Shen, R.Y. Gu, Q-H. Wang, Z.D. Wang, X.C. Xie, Orbital ordering and two ferromagnetic phases in low-doped Lai.xSrxMn03, Phys. Rev. B, 62, 9, 5829, (2000)

83. J. Rodrigues-Carvajal, M. Hennion, F. Moussa, A.H. Moudden, Neurton-diffraction study of the Jahn-Teller transition in stoichometric LaMn03, Phys. Rev. B, 57,6,3189, (1998)

84. V.A. Ivanishin, J. Deisnhofer, H-A. Krug von Nidda, et al., ESR study in lightly doped LaixSrxMn03, Phys. Rev. B, 61, 9, 6213, (2000)

85. A. Shengelaya, G. Zhao, H. Keller, K.A. Muller, B.I. Kochelaev, EPR in Lai.xCaxMn03: relaxation and bottleneck, Phys. Rev. B, 61,9, 5888, (2000)

86. Y. Okimoto, Y. Konishi, M. Izumi, et al, Orbital driven variation of electronic structures in tetragonal La^Sri^MnOs as investigated by optical spectroscopy, J. of Phys. Soc. Of Japan, 71,2,613, (2002)

87. B.C. Гавико, B.E. Архипов, A.B. Королев, B.E. Найш, Я.М. Муковский, Структурные и магнитные фазовые переходы в соединении Lao.9Sro.iMn03, ФТТ, 41,6, 1064, (1999)

88. Н. Nojiri, К. Kaneko, М. Motokawa, К. Hirota, Y. Endoh, К. Takahashi, Two ferromagnetic phases in Lai.xSrxMn03 (x~l/8). Phys. Rev. B, 60, 6, 4142,1999

89. M.M. Savosta, P. Novak, M. Marysko, Z. Jirak Coexistence of antiferromagnetism and ferromagnetismin CaixPrxMnO manganites Phys. Rev. B, 62,14,9532,2000

90. H. Fujishiro, M. Dcebe, S. Ohshinden, k. Noto, Canted antiferromagnetic order and large magnetoresistance effect in manganisee oxides J. of Phys. Soc. Of Japan, 69,6,1865,2000

91. F. Dupont, F. Milange, S. de Brion, G. Chouteau, Multi frequency ESR study on charge -ordered manganie Ndi.xCaxMn03 : phase separation effects?, JMMM, 226-230,2004, (2001)

92. A.M. Kadomtseva, Yu. F. Popov, G.P. Vorob'ev, K.I. Kamilov, Y. S. Shtofich, A.A. Mukhin, V.Yu. Ivanov, A.M. Balbashov, Anomalies of magnetic and magnetoelastic properties in NdixCaxMn03, Physica B, 329333, 854, (2003)

93. F. Dupont, F. Milange, S. de Brion, A. Janossy, G. Chouteau, Influence of Nd of the magnetic properties of NdixCaxMn03: an ESR study Phys. Rev. B, 64,220403 (2001)

94. M. Respaud, A. Llobert, C. Frontera, C. Ritter, J.M. Broto, H. Rakoto, M. Goiran, J.L. Garcia-Munoz, High magnetic field study of lattice and magnetic effects on the charge melting transition in Ь^Са^МпОз perovskites, Phys. Rev. B, 61, 13,9014 (2000)

95. T. Vogt, A.K. Cheetham, R. Mahendiran, A.K. Chayadhuri, R. Mahesh, C.N.R. Rao, Structural changes and related effects due to charge ordering Ndo sCao sMnOj Phys. Rev. B, 54, 21, 15303 (1996)

96. И.О. Троянчук, C.B. Труханов, Д.Д. Халявин, H.B. Пушкарев, Г. Шимчак, влияние нестехиометрии по кислороду на переход антиферромагнетик ферромагнетик в Ndo.5Cao.5Mn03, ФТТ, 42, 2, 297, 2000

97. Ю.Ф. Попов, А.М. Кадомцева, Г.П. Воробьев, К.И. Камилов, В.Ю. Иванов, А.А. Мухин, A.M. Балбашов, Аномалии магнитных и магнитоупругих свойств монокристаллов NdixCaxMn03 в сильных импульсных магнитных полях, ФТТ, 46,11

98. R. Mahendiran, M.R. Ibarra, A. Maignan, F. Milange, A. Arulraj, В. Raveau, C.N.R. Rao, Structural instability of the charge ordered compound Ndo.5Sro.5Mn03 under magnetic field, Phys. Rev. Lett, 82, 1999,2191

99. C. Ritter, R. Mahendiran, M.Ibarra, L. Morrelon, Direct evidence of phase segregation and magnetic field induced structural transition in Ndo.5Sro.5Mn03, Phys. Rev. В., 61, 14 (2000), R9229

100. Ю.Ф. Попов, A.M. Кадомцева, Г.П. Воробьев, К.И. Камилов, Я.С. Штофич, В.Ю. Иванов, А.А. Мухин, А.М, Балбашов, Природа магнитоупругих аномалий в Ndo.5Sro.sMn03 при подавлении зарядового упорядочения, Физика твердого тела, 45,7, 1221, (2003)

101. G. Gampillo, P. Vivas, W. Saldarriaga, Magnetotransport properties of Sm0.5Sr0.5MnO3 manganites Revista Columbiana de Fizica, 34, 1, 2002

102. А.И. Абрамович, JI.И. Королева, А.В. Мичурин и др., Влияние параметра беспорядка на магнитные, электрические, гальваномагнитные, упругие и магнитоупругие свойства манганитов Ro.55Sro.45Mn03, ФТТ, 44, 5, 888 (2002)

103. A.I. Abramovich, L.I. Koroleva, A.V. Michurin et al., Relationship between colossal magnetoresistense and giant magnetostriction at Curie point in Smo.55Sro.45Mn03, Physica B, 293, 1-2,38 (2000)

104. C. Marquina, M.R. Ibarra, A.I. Abramovich, A.V. Michurin, L.I. Koroleva, Magnetovolume effect in the paramagnetic phase of Smi. xSrxMn03 (x=0.45, 0.33) compounds, JMMM, 226, 999 (2001)

105. A.I. Abramovich, L.I. Koroleva, A.V. Michurin, Smi.xSrxMn03 manganites: unusual magnetic, electric and elastic properties due to phase separation, J.of Phys: Cond Matter, 14,28,537, (2002)

106. A.I. Abramovich, L.I. Koroleva, A.V. Michurin, Anomalies of magnetic, electric and elastic properties of SmixSrxMn03 manganites due to phase separation, JMMM, 258-259,319, (2003)

107. C.M. Дунаевский A.JI. Малышев, B.B. Попов, В.А. Трунов, Колоссальное магнитосопротивление системы Smi.xSrxMn03, ФТТ, 39, 10,1831,(1997)

108. D. A. Filippov, R. Z. Levitin, А. N. Vasil'ev, and Т. N. Voloshok Н. Kageyama R. Suryanarayanan, Spontaneous and field-induced magnetostructural transitions, giant magnetostriction, and specific heat in Cao.85Smo.i5Mn03, Phys. Rev. В 65, 100404 (2002)

109. Y.Tomioka, H. Kuwahara, A. Asamitsu, M. Kasai, Y. Tokura, Critical change of marnetoresistence with bandwidth and doping in perovskite manganites, Appl, Phys. Lett, 70, (1997), 3609

110. Ю.Ф Попов, А.М. Кадомцева, Г.П. Воробьев, К.И. Камилов, В.Ю. Иванов, А.А. Мухин, А.М. Балбашов, Аномалии магнитных ивмагнитоупругих свойств монокристаллов Smi.xSrxMnC>3 (х~0.5) при фазовых переходах, ФТТ 46,7,1214,2004

111. Y.Tomioka, A. Asamitsu, H.Kuwahara, Y. Tokura, Reentrant transition of the charge-ordered stated in perovskite manganites, J. Phys. Soc. Japan, 66 (1997) 302.

112. M. R.Lees, J.Barratt, G. Balakrishnan, D.McK. Poul, C. Ritter, Neutron-diffraction study of magnetic and structural properties Pro.eCai. xSrxMn03, Phys. Rev. B, 58 (1998) 8694

113. J. Sichelschmidt, M. Paraskevopoulos, M. Brando, R. When, et al., Magnetic, electronic, dielectric, and optical properties of Pr(Ca:Sr)Mn03, Eur. Phys. J., 7, (2001)

114. J.M. De Teresa, M. R. Ibarra, C. Marquina et al., Crossover from charge-localized state to charge ordered state in Рг2/зСа1/зМпОз, Phys. Rev. B, 54 (1996) R12689