Влияние эффекта Яна-Теллера на упругие, магнитные и электронные свойства слаболегированных лантан-стронциевых манганитов тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

128

На правах рукописи

ПОТАПОВ АНДРЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

ВЛИЯНИЕ ЭФФЕКТА ЯНА-ТЕЛЛЕРА НА УПРУГИЕ, МАГНИТНЫЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ СВОЙСТВА СЛАБОЛЕГИРОВАННЫХ ЛАНТАН-СТРОНЦИЕВЫХ МАНГАНИТОВ

Специальности 01 04 10 - физика полупроводников 01.04 11 — физика магнитных явлений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

? 4 МАЙ 2007

Казань - 2007

003060128

Работа выполнена в ГОУ В ПО «Казанский государственный энергетический университет» и Казанском физико-техническом институте им Е К Завойского Каз НЦ РАН

Научные руководители доктор физико-математических наук, профессор

Голенщцев-Кутузов Вадим Алексеевич

доктор физико-математических наук, профессор Богданова Халида Галимзяновна

Официальные оппоненты доктор физико-математических наук, старший научный

сотрудник Таланов Юрий Иванович

доктор физико-математических иаук, профессор Усачев Александр Евгеньевич

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Казанский государственный университет

им. В И Ульянова-Ленина»

Защита состоится « 25 » мая 2007 г в 14 часов _30_ минут на заседании диссертационного совета Д212 082 01 при ГОУ ВПО «Казанский государственный энергетический университет» по адресу.

420066, г Казань, ул Красносельская, 51, зал заседаний Ученого совета (ауд Д223)

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Казанского государственного энергетического университета

Автореферат разослан « / » г.

Ученый секретарь

диссертационного совета НЛ Батанова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теми Интерес к перовскитоподобным оксидам металлов переходных групп - манганитов в конце XX века связан, прежде всего, с колоссальным магнетосопротивлением (KMC), наблюдавшимся в некоторых из них вблизи комнатных температур, что делало возможным их практическое применение, например, в сенсорных датчиках [1, 2, 3] Однако, несмотря на использование разнообразных физических методов в исследовании манганитов, природа KMC до настоящего времени полностью не раскрыта [4, 5, 6] Тем не менее, в ходе многочисленных экспериментальных и теоретических исследований был обнаружен ряд необычных физических свойств, что явилось поводом для развития дальнейших исследований При этом одними из наиболее изучаемых объектов стали слаболегированные лантановые манганиты с общей формулой La^^MnOj (А - щелочноземельные ионы Sr, Са, Ва), в которых концентрация А ионов варьируется в пределах О 1<я<0 2. Так манганиты с наибольшим KMC типа La^Sr^MnOj при изменении х в указанных выше пределах и температурном диапазоне Г = 40-400 К испытывают целую цепочку фазовых переходов с разнообразными видами структурного, магнитного, орбитального и зарядового упорядочений [7, 8] При дг<0 15 кристаллы обладают проводимостью полупроводникового типа, а при *>0 17 - проводимостью, близкой к металлическому типу, что позволяет по значению электропроводности отнести их соответственно к невырожденным и вырожденным магнитным полупроводникам с дырочным типом проводимости Сложное переплетение электронных, магнитных и решеточных свойств делает такие материалы удобными объектами для физики сильно коррелированных систем

К настоящему времени считается установленным, что физические свойства манганитов, и в частности природа KMC, тесно связаны с определенным типом магнитного, орбитального и зарядового упорядочений, а транспортные свойства не могут определяться только механизмом двойного обмена Зинера-Андерсона-Хасегавы между ионами Мп3+ и Мп4+ В последние годы все большее внимание уделяется влиянию на транспорт носителей и магнитные свойства сильного электрон-решеточного и спин-решеточного взаимодействий ян-теллеровского (ЯТ) типа Последнее обстоятельство основывается на экспериментах по нейтронной и рентгеновской дифракции, магнитной и инфракрасной спектроскопии Однако до сих пор ряд особенностей влияния упорядоченных (кооперативных) и неупорядоченных ЯТ искажений структуры на физические свойства полностью не исследован В то же время для изучения динамики электрон-решеточных и спин-решеточных взаимодействий весьма привлекательны акустические методы исследования [9, 10], особенно на

высоких частотах / = 500-1000 МГц, когда длина акустической волны может быть сравнима с размерами структурных или магнитных неоднородностей Изучение комплексных акустических характеристик (затухание и скорости отдельных мод в зависимости от концентрации легирующих центров, температуры и намагниченности) позволяет получить информацию об особенностях структурных и магнитных фаз, переходах между ними, механизмах электрон-решеточных и спин-решеточных взаимодействий

Цель диссертационной работы. Данная работа посвящена исследованию особенностей структурных и магнитных фаз слаболегированных лантан-стронциевых манганитов в условиях упорядоченных и неупорядоченных ЯТ деформаций кристаллической решетки. Для выполнения поставленной цели было необходимо-

- разработать методику измерений температурной зависимости затухания и скорости акустических волн на частотах /=500-770 МГц и в приложенных магнитных полях,

- провести измерения комплексных параметров акустических волн в образцах лантан-стронциевых манганитов La^Sr^MnOj с* = 0 125 и 0 175,

- провести измерения температурной зависимости электросопротивления и намагниченности указанных образцов,

- путем анализа акустических, магнитных и транспортных характеристик установить взаимозависимость структурных и магнитных фаз с ЯТ деформациями решетки

Научная новизна работы. Впервые с помощью высокочастотных акустических волн исследована динамика влияния ЯТ деформаций решетки на структурные и магнитные фазы слаболегированных лантан-стронциевых манганитов Установлено образование микроструктурных неоднородностей, имеющих вид магнитоупругих и электроупругих доменов Показано их влияние на распространение акустических волн в манганитах Исследован процесс перехода от ЯТ деформаций отдельных октаэдров MnOg к кооперативной деформации решетки кристалла

К наиболее значимым результатам работы можно отнести

1 В образце La^Sr^MnC^ (х=0 125) обнаружены резкие изменения в скорости и затухании акустических волн в интервале Т=283 - 293 К, имеющие температурный гистерезис Обнаружен температурный сдвиг этих акустических аномалий в приложенном магнитном поле

2 В образце La^Sr^MnC^ (х = 0 175) обнаружены температурный и магнитный гистерезисы в резких изменениях скорости и затухания акустических волн вблизи Т = 305 и 7 = 220 К, что позволило в сочетании с данными по электропро-

водности и намагниченности установить два структурных фазовых перехода первого рода, в результате которых кристаллическая структура переходит из ромбоэдрической фазы в орторомбическую

3 В образце с дг = 0 175 была установлена температурная взаимозависимость структурных и магнитного фазовых переходов, а вблизи температурного пересечения структурного и магнитного фазовых переходов обнаружены микроскопические неоднородности, отнесенные по своим характеристикам к магнитоупругим доменам

4 В образце лантан-стронциевого манганита с д:=0 175 обнаружено различие в скоростях акустических волн, распространяющихся в противоположных направлениях (акустическая невзаимность) в температурном интервале Т =285-330 К

Основные положения, выносимые на защиту:

1 Температурные и магнитные изменения акустического затухания и скорости в образце с х = 0.125 свидетельствуют о структурном фазовом переходе первого рода, сопровождающегося переходом от локальных деформаций к упорядоченному ЯТ искажению решетки Дальнейшее возрастание затухания с понижением температуры объясняется плавным увеличением деформации решетки, характерным для кооперативного эффекта ЯТ и соответствующим увеличением электрон-решеточного взаимодействия

2 Возникновение кооперативных ЯТ деформаций в парамагнитной фазе происходит при понижении температуры в широком интервале (порядка 100-150 градусов) при взаимной конкуренции двух процессов — увеличения спонтанной намагниченности и увеличения кооперативного ЯТ искажения, в результате чего происходит структурный фазовый переход, сопровождающийся скачкообразным изменением макроскопических характеристик образцов слаболегированных лантан-стронциевых манганитов

3 Обнаруженный эффект акустической невзаимности в образце с д:=0.175 вызван микроскопическими неоднородностями в температурном диапазоне Т=285-330 К за счет конкурентного взаимодействия неупорядоченных ЯТ деформаций и магнитного упорядочения и происходит при переотражении акустических волн на границах неоднородностей

Научная и практическая значимость работы. Полученные результаты являются качественно новыми и вносят существенный вклад в формирование современных представлений о физике сильно-коррелированных систем Результаты исследований могут быть использованы при теоретических и экспериментальных исследованиях физических свойств различных сильно-коррелированных систем Кроме того, результаты работы могут найти применение при создании нового поколения перестраиваемых акустических фильтров, модового и частотного преобразования ультразвуковых волн в широком частотном диапазоне

Достоверность полученных результатов обеспечена комплексным характером выполненных экспериментальных исследований, их многократной повторяемостью, непротиворечивостью результатов, полученных различными методами Полученные результаты проанализированы на предмет соответствия экспериментальным результатам и теоретическим моделям, опубликованным в научных статьях, обзорах и монографиях.

Личный вклад автора диссертации состоит в следующем

- при непосредственном участии автора получена значительная часть экспериментального материала проведены исследования затухания и скорости высокочастотного ультразвука в исследуемых образцах, получены их температурные и полевые зависимости, выполнена математическая обработка результатов измерений;

- автором проводились работы по автоматизации и модернизации экспериментальной установки для непосредственного ввода снимаемых характеристик в персональный компьютер,

- автор принимал участие в обсуждении результатов акустических, электрических и магнитных измерений, выполненных на этих образцах

Экспериментальные исследования были выполнены в лаборатории магнитоа-кустики КФТИ им Е К. Завойского Каз НЦ РАН

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на международных научных конференциях «Актуальные проблемы физики твердого тела» (Минск, 4-6 ноября 2003 г, 26 - 28 октября 2005 г.), «Физика диэлектриков» (Санкт-Петербург, 23 - 27 мая 2004 г), «Fundamental problems of physics» (Казань, 13-18 июня 2005 г.), «Радиоэлектроника, электроника и энергетика» (Москва, 1-2 марта 2005 г.), XIX международной школе семинаре «Новые магнитные материалы микроэлектроники» (Москва, 28 июня — 2 июля 2004 г ), на международных симпозиумах «Moscow International Symposium on Magnetism» (Москва, 25 — 30 июня 2005 г.), «Упорядочение в металлах и сплавах» (Ростов-на-Дону, 12 -16 сентября 2006 г.), XXXI международной школе физиков-теоретиков «Коуровка-2006» (Екатеринбург, 19 — 25 февраля 2006 г), 34-м совещании по физике низких температур (Ростов-на-Дону, 26 - 30 сентября 2006 г.), V научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Материалы и технологии XXI века» (Казань, 26 - 27 апреля 2005 г), итоговых научных конференциях КФТИ КазНЦ РАН им Е К Завойского в 2004 - 2006 гг

Публикации Основное содержание диссертации опубликовано в 4 научных статьях и 11 тезисах международных и всероссийских конференций

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы, включающего 101 наименова-

ние Работа изложена на 109 страницах машинописного текста и содержит 23 рисунка и 1 таблицу

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновываются актуальность диссертационной работы, формулируются цели и задачи, называются основные результаты и положения, выносимые на защиту

Первая глава посвящена литературному обзору исследуемых нами материалов В ней рассматриваются основные физические свойства манганитов Приводится описание кристаллической структуры этих веществ и причины, приводящие к ее искажениям Подробно рассмотрены основные типы магнитного упорядочения и другие магнитные свойства исследуемых нами систем Особое внимание уделено влиянию эффекта ЯТ на структурные фазовые переходы в манганитах, рассмотрено взаимодействие ЯТ систем с ультразвуковыми волнами и изучение ЯТ искажений акустическими методами В конце главы дается обзор методики измерений ультразвуковых параметров Описывается устройство и принцип работы импульсного акустического спектрометра на частотах / = 500-770 МГц, на котором были выполнены все акустические исследования, и приводится методика измерений акустических параметров образцов

Во второй главе приводятся результаты экспериментальных исследований структурных и магнитных фаз в манганитах лантана La^Sr^MnOß (х=0 125 и д: = 0 175)

В монокристалле манганита с *=0 125 были обнаружены резкие изменения в затухании и скорости распространения продольных акустических волн при охлаждении образца вблизи 7'= 285 К, а при нагревании вблизи Т- 292 К (рис 1), что свидетельствует о наличии температурного гистерезиса порядка 7 К Наличие резких изменений акустических параметров подтверждает существование высокотемпературного структурного перехода, а по наличию температурного гистерезиса его можно отнести к фазовому переходу первого рода с образованием пространственно неоднородных состояний Наблюдаемые акустические аномалии происходят на фоне резкого возрастания удельного электросопротивления при понижении температуры и его скачкообразного изменения при Г =275 К (вставка на рис 1, а) В этой же области температур наблюдается небольшое уменьшение магнитной восприимчивости (вставка на рис 1, б) Все это свидетельствует о кооперативном поведении зарядовой, магнитной и решеточной подсистем при возникновении наблюдаемых особенностей Приложение постоянного магнитного поля В = 1 Тл смещает этот переход в область более низких температур на 5 К

5,3

5,2

5,1

15,0 isT* 4,9

-нагрев - охлаждение I | I I I ■ I I I..

240 250 260 270 280 290 300 310 320 330

a) r,K

4,8

4,7

120 150 180 210 240 270 300

- нагрев f

- охлаждение

I . I

I I I I I I I ! I

240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 6) T, К

Рис. 1. Температурные зависимости затухания (а) и скорости (б) продольных акустических импульсов в Lag S75Sr0 125Мп03 На вставках приведены зависимость электросопротивления (а) и магнитной восприимчивости (б) от температуры

В монокристалле манганита с л:=0 175 были обнаружены резкие изменения модуля упругости С44 и затухания поперечных акустических волн в трех температурных интервалах Г = 297-307 К, Т = 280-285 К и 7 = 200-230 К (рис 2). Аномалии вблизи Г = 283 К связаны с магнитным фазовым переходом из парамагнитного в ферромагнитное состояние Изменения с центрами вблизи Г=305 К и Г=210 К имеют гистерезисный характер, что позволило отнести их к структурным фазовым переходам первого рода, в результате которых структура переходит от ромбоэдрической к орторомбической симметрии. Таким образом, во всем температурном диапазоне Г = 220-300 К сосуществуют два структурных состояния, ромбоэдрическое и орторомбическое Причем ромбоэдрическое состояние удерживается магнитным упорядочением образца В свою очередь, наличие двухфазного структурного состояния приводит к замедлению роста ферромагнитной упорядоченности образца Вблизи пересечения структурного и магнитного фазовых переходов в парамагнитной фазе возникают микроскопические неоднородности, охарактеризованные нами как магнитоупругие домены Наличие таких доменов можно рассматривать как двухфазное магнитное и двухфазное структурное состояние образца Значительное увеличение затухания с понижением температуры в интервале 7 = 220-300 К, на наш взгляд, обусловлено рассеянием ультразвуковых волн на

микроскопических структурных неоднородностях Приложение магнитного поля также сдвигало максимумы изменения скорости и затухания вблизи Г = 310 К в сторону меньших температур.

а) Т, К б) Т, К

Рис. 2 Температурные зависимости модуля упругости С44 (а) и амплитуды поперечной моды акустических колебаний (б) в La0 82sSr0175МПО3

В третьей главе рассмотрены особенности перехода ЯТ типа в упорядоченное состояние в образцах ba^S^MnC^ с х=0 125 и л=0 175 Известно, что возрастание ЯТ энергии октаэдров, при их деформации ЯТ типа, приводит к смягчению определенных упругих модулей Для образцов с х=0 125 и х=0 12, имеющих квазикубическую симметрию смягчение модуля (Сц — C7j2)/2, определяющего линейные деформации октаэдров МпОб, соответствует квадрупольному оператору Q® симметрии £g Продольный модуль Си определяет объемные деформации кристалла Анализ полученных результатов позволяет предположить, что в образцах с х=0 125 и х=0 12 смягчение модуля упругости (Си -С]2)/2 при приближении температуры к Г5 в интервале Г = 300 -400 К на микроскопическом уровне свидетельствует о нарастании как изменений параметров отдельных октаэдров (длин и углов связей между ионами), так и постепенном упорядочении вдоль определенной оси Отсутствие значительных изменений в параметрах продольных волн свидетельствует об отсутствии существенной связи между симметрией электронных состояний с симметрией ЯТ деформаций отдельных октаэдров МпОб Смягчение модуля

упругости Сп вблизи Г=285 К (рис 3, а) свидетельствует об объемной деформации кристалла, вызванной кооперативным упорядочением отдельных деформированных октаэдров

В образцах с х = 0 165 и х = 0 175 происходит изменение симметрии от орто-ромбической (лсО 15) к ромбоэдрической (д:>0 15) В последнем случае образцы имеют выше ромбоэдрическую симметрию, в которой с симметрией электронных состояний Е£ связан модуль упругости С44, и он определяет линейные деформации октаэдров МпОб, а модуль С]] определяет объемные деформации кристалла

270 280 290 300 310 320 330 340 280 290 300 310 320 330 340 Г, К Г, К

Рис 3 Температурные зависимости затухания продольных импульсов и упругого модуля в образце с х=0 125 (а) и упругих модулей в образце с х=0 175 (б)

Анализируя рис 3, б можно заключить, что в широком диапазоне температур выше Г51 происходит постепенное образование и увеличение ЯТ деформаций октаэдров, о чем свидетельствует небольшое смягчение модуля С44 Из-за непосредственной близости магнитного фазового перехода в ферромагнитное состояние в образце с д: = 0 175 (Тс = 283 К), происходит частичное подавление ЯТ деформаций возрастающим магнитным упорядочением, и полное подавление в ферромагнитной фазе Используя данные по смягчению упругих модулей (Q, -С12)/2 и С44 была оценена энергия ЯТ искажения Еят и 10 К для образца с х = 0 175, которая была со-

поставлена со значениями Еят я 52 К для образца с х = 0 12 и ¿ят ~ 15 К для ,х=0 165

Возникновение высокотемпературных структурных фазовых переходов в условиях формирования кооперативных ЯТ деформаций в парамагнитной фазе происходит при взаимной конкуренции двух процессов увеличения намагниченности и увеличения кооперативных ЯТ искажений, в результате чего переход сопровождается скачкообразным изменением упругих модулей и затухания акустических волн, что связано с изменением как параметров октаэдров, так и их пространственной ориентацией Развитие кооперативного ЯТ упорядочения в образце Ьа^^г^МпОз с *=0 125 происходит в широком температурном диапазоне (100—150 градусов) и состоит в деформации самих октаэдров и формировании упорядоченности в направлениях деформаций октаэдров относительно определенной кристаллографической оси. Возникновение кооперативных ЯТ искажений приводит к образованию микроструктурных неоднородностей, на которых происходит рассеяние акустических волн ниже 7" = 270 К в образце с х = 0 125 (рис 1, а) Также возникает значительное поглощение, которое находит объяснение в модели релаксационного поглощения, согласно которой дополнительное поглощение пропорционально квадрату параметра порядка, то есть при увеличении магшггной или структурной упорядоченности возникает дополнительное поглощение энергии продольной акустической волны

4 , ч Вд2 со2/ ...

Да(сО,/) = —--г-2, (1)

т 1 + со г

где В - коэффициент, не зависящий от частоты и температуры, 1 = 10х~> — время релаксации параметра порядка т = 1 - 77 7$ - приведенная температура, 1Г5 - температура фазового перехода, /0 - время фононной релаксации

Приложение магнитного поля приводит к двум дополнительным особенностям в характере распространения акустических волн в образце Ьа1_18гсМп03 с х--0 125 Во-первых, пик поглощения смещается в сторону низких температур, а во-вторых, возникает дополнительное затухание ниже Г = 290 К Поскольку фазовый переход связан с конкурентным взаимодействием магнитного упорядочения с кооперативным ЯТ искажением, то увеличение намагниченности образца при приложении магнитного поля задерживает возникновение ЯТ перехода Дополнительное возрастание затухания при приложении магнитного поля также находит объяснение в модели релаксационного поглощения, поскольку приложение магнитного поля увеличивает параметр магнитного порядка, то происходит усиление спин-решеточного взаимодействия при росте спинового упорядочения

Материал четвертой главы диссертации посвящен исследованию эффекта

невзаимности при распространении ультразвука в образце ^а0 8255г0.175МпОз- в температурном интервале 7 = 285330 К обнаружено различие в скоростях ультразвуковых волн, распространявшихся в образце в противоположных направлениях (рис. 4}. Чтобы связать различие в скоростях именно С распространением в манганите, образец был переклеен относительно преобразователей, что позволило Рис. 4. Скорость распространения УЗ импульсов изменить направление импуль-при прямой (1) и обратной (2) ориентациях об- сов в манганите, сохранив его разца Ьа0 8255г0 шМп03. Д™ преобразователей. Как сле-

дует из графиков рис. 4 в интервалах Т - 305-330 К и Г = 285-305 К изменения в скорости ультразвуковых волн имеют противоположный знак. Первый из них (Т= 305—330) К соответствует температурному интервалу структурного перехода и смешанному ромбоэдрическому -ортор о м 6и ч е с ко м у состоянию, а второй температурный интервал соответствует переходу из а нти ферромагнитного к ферромагнитному состоянию. Наличие структурной и магнитной двухфазности приводит к возникновению структурных и магнитных неоднородностей, имеющих в основном слоистый характер. Размеры их по порядку величины сравнимы в нашем случае с длиной ультразвуковой волны. Поскольку на границах таких неоднородностей возникают упругие напряжения, то это обстоятельство может являться причиной локальных изменений параметров анизотропии. Вследствие различия в углах падения и отражения на границах доменов и гиротропии отдельных доменов может возникать асимметрия волновых векторов ультразвуковой волны, распространяющейся в прямом и обратном направлениях в образце. Проведенный симметрийный анализ показал, что обнаруженный эффект невзаимности может быть связан с антиферромагнитным упорядочением в структурных фазах манганита, содержащих искажения орторомбической и ромбоэдрической симметрии.

В заключении подводится итог проведенным исследованиям, и приводятся основные результаты и выводы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В результате комплексного изучения особенностей распространения продольных и поперечных ультразвуковых волн на частотах / = 500-770 МГц, электропроводности и намагниченности в широком температурном диапазоне в лантан-стронциевых манганитах La^Sr^MnC^ (* = 0 125, д: = 0 175) получены следующие результаты

1. В манганите с х = 0 125 обнаружены резкие изменения в скорости и затухании акустических волн и электропроводности при температуре Г = 285 К, имеющие температурный гистерезис Показано, что эти аномалии характеризуют структурный фазовый переход из неупорядоченных ЯТ деформаций октаэдров МпОб к упорядоченному (кооперативному) искажению решетки кристалла

2 Возникновение кооперативных ЯТ деформаций в парамагнитной фазе происходит при понижении температуры в широком интервале (порядка 100-150 градусов) при взаимной конкуренции двух процессов - увеличения намагниченности и увеличения кооперативных ЯТ искажений и сопровождается скачкообразным изменением макроскопических характеристик слаболегированных лантан-стронциевых манганитов

3 Обнаруженное влияние приложенного магнитного поля на температуру структурного перехода подтверждает наш вывод о конкурентном взаимодействии намагниченности с кооперативным ЯТ искажением

4 В образце с х = 0 175 обнаружено наличие двухфазного структурного состояния (ромбоэдрического и орторомбического) в температурном интервале Т= 220-300 К, и установлена его взаимосвязь с магнитным состоянием образца.

5 В образцах с Jt = 0 125 идг = 0175 обнаружено образование микроскопических структур ниже структурного фазового перехода Показано, что микроскопические структуры могут возникать при сосуществовании двух структурных фаз или двух магнитных фаз Поскольку такие неоднородности образованы ЯТ ионами, то они могут быть представлены как электро- или магнитоупругие домены

6 В образце с х = 0 175 обнаружено различие в скоростях УЗ волн, распространявшихся в противоположных направлениях в температурном интервале Т = 285-330 К (эффект невзаимности), причиной которого является существование в данном температурном интервале структурных и магнитных многофазных состояний и образование структурных микроскопических неоднородностей

Результаты диссертации опубликованы в следующих работах 1 Микроскопические неоднородности в кристалле манганита La,.xSrxMn03 (х=0 175) и генерация на них когерентных магнитоупругих колебаний / X Г Бо-

гданова, А Р Булатов, В А Голенищев-Кутузов А В Капралов, А А Потапов // Письма в ЖЭТФ -2003 -Т 78 -№5 - С 753-756

2. Роль Ян-Теллеровских ионов в формировании кластерных и доменных структур в перовскитоподобных оксидах / X Г Богданова, А Р Булатов, А В Голенищев-Кутузов, В А Голенищев-Кутузов, Р И Калимуллин, А В Капралов, А А Потапов // Материалы X международной конференции «Физика диэлектриков», Санкт-Петербург, 23-27 мая2004 г -С-Пб Изд-во С-ПбГПУ, 2004 -С 322

3 Studied of the elastic properties of manganite Lao 825S10 nsMnCb / Kh G Bogdanova, A P Bulatov, V A Golenischev-Kutuzov, A V Kapralov, A A Potapov // Сборник трудов XIX международной школы семинара «Новые магнитные материалы микроэлектроники», Москва, 28 июня - 2 июля 2004 г — М Изд-во МГУ, 2004 -С 213-214

4 Взаимосвязь магнитных и структурных фаз в монокристалле манганита Lab ^Бг^МпОз (х = 0 175) / ХГ Богданова, АР Булатов, В.А Голенищев-Кутузов, А В Капралов, В Е Леонтьев, А А Потапов И Письма в ЖЭТФ - 2004 - Т 80 -№5 -С 354-357.

5 Влияние двухфазности кристаллической структуры на упругие свойства манганита лантана / X Г Богданова, А Р Булатов, В А Голенищев-Кутузов, А А Потапов, В Е. Леонтьев // Ежегодник Казанского физико-технического института имени Е К Завойскогоза2003 г - Казань Физтехпресс, 2004 -С 38-40

6 Эффект невзаимности при распространении ультразвука в монокристалле Lao82sSro 175М11О3 / А А Потапов, X Г Богданова, А Р. Булатов, В А. Голенищев-Кутузов // Abstracts of III International conference «Fundamental problems of physics», Kazan, 13-18 June 2005 -Казань Изд-во КГУ, 2005 -P 213

7 Потапов, А А Взаимосвязь магнитных и структурных фаз в монокристалле манганита Lai.jSrxMn03 (jc = 0 175) / А А. Потапов, А Р. Булатов // Тезисы докладов одиннадцатой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электроника и энергетика», Москва, 1-2 марта 2005 г в 2т Т 1.-М Изд-во МЭИ, 2005 - С 276-277

8 Эффект невзаимности акустических волн в манганите / X Г. Богданова, А Р Булатов, В А Голеницев-Кутузов, А В Голенищев-Кутузов, А А Потапов, А В Капралов // Тезисы докладов международной конференции «Актуальные проблемы физики твердого тела», Минск, 26-28 октября 2005 г в 2 т Т 1. - Минск Изд-й центр БГУ, 2005 - С. 88-89

9 Non-reciprocity effects at ultrasound propagation to a single-crystal Lao825Sro 175МПО3 / A A Potapov, A R. Bulatov, Kh G Bogdanova, V A Golenischev-Kutuzov, V E Leont'ev // Abstracts of Moscow International Symposium on Magnetism, Moscow, 25-30 June 2005 -M Изд-во МГУ, 2005 -P 379-380

10 Эффект невзаимности при распространении ультразвука в монокристалле LaoMsSronsMnOj / ХГ Богданова, А Р Булатов, В А Голенищев-Кутузов, А А Потапов // Ежегодник Казанского физико-технического института имени ЕК Завойского за 2004 г. - Казань Физтехпресс, 2005 -С 130-132

11 Эффект невзаимности при распространении ультразвука в монокристалле манганита лантана состава Lac 82sSro шМп03 /ХГ Богданова, АР Булатов, В А Голенищев-Кутузов, А В Капралов, М И Куркин, А А Потапов, В В Николаев, ВЕ Леонтьев//ФТТ -2006 -Т 48 -№2.-С 309-311

12 Особенности распространения акустических волн вблизи структурного фазового перехода в манганите Lao 875SrQ 12sMn03 / X Г Богданова, А Р Булатов, В А. Голенищев-Кутузов, А А Потапов И Тезисы докладов 9 международного симпозиума «Упорядочение в металлах и сплавах», Ростов-на-Дону, п Лоо, 12-16 сентября 2006 г в 2 т Т. 2. - Ростов н/Д Изд-во РГПУ, 2006 - С. 98-101.

13 Влияние двухфазности кристаллической структуры на упругие свойства манганита лантана IX Г Богданова, А Р Булатов, В А Голенищев-Кутузов, А.А Потапов // Труды 34 совещания по физике низких температур «НТ-34», Росгов-на-Дону, п. Лоо, 26-30 сентября 2006 г в 2 т Т 1 - Ростов н/Д Изд-во РГПУ, 2006 -С 126-127.

14 Эффект акустической невзаимности в монокристалле La0 825Sr0 шМп03 / X Г. Богданова, А Р Булатов, В А Голенищев-Кутузов, М И Куркин, В В Николаев, А А Потапов // Тезисы докладов XXXI международной школы физиков-теоретиков «Коуровка-2006», Кыштым, Челябинская обл 19-25 февраля 2006 г - Екатеринбург, 2006 - С 81.

15 Высокочастотные ультразвуковые исследования структурного фазового перехода в монокристалле Lao87sSroI2jMnO] / ХГ Богданова, А Р Булатов, В.А Голенищев-Кутузов, Р Ф Мамин, А А. Потапов // ФТТ. - 2007. - Т 49 - № 3 - С 496-498

Список использованной литературы:

1 Локтев, В М Особенности физических свойств и колоссальное манитосопротив-

ление манганитов / В М Локтев, Ю Г Погорелов // ФНТ - 2000 - Т 26 - № 3 - С

231-261.

2 Изюмов, Ю А Модель двойного обмена и уникальные свойства манганитов /

ЮА Изюмов,ЮН Скрябин //УФН -2001 -Т 171 -№2 -С 121-148

3 Khomskii, D I Elastic mteractions and superstructures in mangamtes and other JahnTeller systems / D.I Khomskii, KI Kugel//Phys Rev В -2003 -V 67-№13 -P

134401-134410

4 Theory of Insulator Metal Transition and Colossal Magnetoresistance m Doped Mangamtes / T V Ramakrishnan [et al ] // Phys Rev Lett - 2004 - Vol 92 - № 15 -P. 157203

5. Gu, R Y Joint effect of lattice interaction and potential fluctuation m colossal magne-toresistive mangamtes / R Y Gu//Phys Rev B -2004 - Vol 70.-№18 -P 184444.

6. Rearrangement of the orbital-ordered state at the metal-insulator transition of La7/8Sr1/8Mn03 / J Geek [et al ] // Phys. Rev. B - 2004 - Vol 69 - № 10. - P. 104413

7 Structure-properties phase diagram for La1_JSrcMn03 (0 l<x <0 2) / B. Dabrowski [etal]//Phys Rev B.-1999.-Vol 60 №10 -P 7006-7017

8 Mandai, P. Transport, magnetic, and structural properties of La1.xMxMn03 (A/=Ba, Sr, Ca) for 0< jc <0 20 / P Mandai, B Ghosh//Phys Rev B -2003.-Vol 68 -№1 -P 014422

9 Quadrupolar effect in the perovskite manganite La|.JSrJMn03 / H Hazama [et al ] // Phys Rev B -2000 - Vol 62.-№22 -P. 15012-15020

10 Longitudinal sound velocity and internal friction in ferromagnetic La1.JSriMn03 single-crystal manganites / R I. Zainulhna [et al ] // Phys Rev. B - 2002 - Vol. 66 -№ 6 -P. 064421

Подписано в печать 17 04 2007 г Формат 60x84 1/16 Бумага офсетная Печать на ризографе Уч -изд л 1,5 Тираж 100 экз Заказ 81/8 Отпечатано в ООО «ПФ «ГАРТ» 420033, г Казань, ул Кулахметова, 22 E-mail pfgart@mail ru

Список используемых сокращений.

Введение.

Глава 1. Физические свойства манганитов.

1.1. Кристаллические свойства.

1.2. Магнитные свойства.

1.3. Эффект Яна-Теллера.

1.4. Акустические исследования манганитов.

1.5. Особенности экспериментальной методики измерений.

Глава 2. Особенности структурных и магнитных фаз в слаболегированных манганитах Ьа^Бг^МпОз (0.11 <х < 0.20).

2.1. Введение.

2.2. Образец La,^Mn03 (х = 0.125).

2.3. Образец La,^Mn03 (х = 0.175).

2.4. Выводы.

Глава 3. Проявление эффекта ЯТ в слаболегированных лантан-стронциевых манганитах.

3.1. Введение.

3.2. Термодинамические параметры ЯТ переходов.

3.3. Особенности ЯТ переходов в манганитах состава Ьа^г^МпОз х = 0.125 и х = 0.175).

3.4. Выводы.

Глава 4. Экспериментальное исследование эффекта невзаимности при распространении ультразвука в монокристалле манганита лантана состава Lao^sSro.^MnCb.

4.1. Введение.

4.2. Изучение акустического эффекта невзаимности в манганите состава Lao.825Sro.i75Mn03.

Актуальность темы. Интерес к перовскитоподобным оксидам металлов переходных групп - манганитов в конце XX века, прежде всего, был связан с колоссальным магнетосопротивлением (KMC), наблюдавшимся в некоторых из них вблизи комнатных температур, что делало возможным их практическое применение, например, в сенсорных датчиках. Однако несмотря на использование разнообразных физических методов в исследовании манганитов, природа KMC до настоящего времени полностью не раскрыта [1-3]. Тем не менее, в ходе многочисленных экспериментальных и теоретических исследований был обнаружен ряд необычных физических свойств, что явилось поводом для развития дальнейших исследований. При этом одними из наиболее изучаемых объектов стали слаболегированные лантановые манганиты с общей формулой Laj.^MnC^ (А - щелочноземельные ионы Sr, Са, Ва), в которых концентрация Л ионов варьируется в пределах 0.let<0.2. Так манганиты с наибольшим KMC типа La^Sr^MnC^ при изменении х в указанных выше пределах и температурном диапазоне 7=40-400 К испытывают целую цепочку фазовых переходов с разнообразными видами структурного, магнитного, орбитального и зарядового упорядочения [4, 5]. При jc<0.15 кристаллы обладают проводимостью полупроводникового типа, а при jc>0.17 - проводимостью, близкой к металлическому типу, что позволяет по значению электропроводности отнести их соответственно к невырожденным и вырожденным магнитным полупроводникам с дырочным типом проводимости. Сложное переплетение электронных, магнитных и решеточных свойств делает такие материалы интересными объектами для физики сильно коррелированных систем.

К настоящему времени считается установленным, что физические свойства манганитов, и в частности природа KMC, тесно связаны с определенным типом магнитного, орбитального и зарядового упорядочений, а транспортные свойства не могут определяться только механизмом двойного обмена Зинера-Андерсона-Хасегавы между ионами Мп3+ и Мп4+. В последние годы все большее внимание уделяется влиянию на транспорт носителей и магнитные свойства сильного электрон-решеточного и спин-решеточного взаимодействий ян-теллеровского (ЯТ) типа. Последнее обстоятельство основывается на экспериментах по нейтронной и рентгеновской дифракции, магнитной и инфракрасной спектроскопии. Однако до сих пор ряд особенностей влияния упорядоченных (кооперативных) и неупорядоченных ЯТ искажений структуры на физические свойства полностью не исследован. В то же время для изучения динамики электрон-решеточных и спин-решеточных взаимодействий весьма привлекательны акустические методы исследования, особенно на высоких частотах /=500-1000 МГц, когда длина акустической волны может быть сравнима с размерами структурных или магнитных неод-нородностей. Изучение комплексных акустических характеристик (затухание и скорости отдельных мод в зависимости от концентрации легирующих центров, температуры и намагниченности) позволяет получить информацию об особенностях структурных и магнитных фаз, переходах между ними, механизмах электрон-решеточных и спин-решеточных взаимодействий.

Цель диссертационной работы. Данная работа посвящена исследованию особенностей структурных и магнитных фаз слаболегированных лантан-стронциевых манганитов в условиях упорядоченных и неупорядоченных ЯТ деформаций кристаллической решетки. Для выполнения поставленной цели было необходимо:

- разработать методику измерений температурной зависимости затухания и скорости акустических волн на частотах /=500-770 МГц и в приложенных магнитных полях;

- провести измерения комплексных параметров акустических волн в образцах лантан-стронциевых манганитов Lai^Sr^MnOj с х = 0.125 и 0.175;

- провести измерения температурной зависимости сопротивления и спонтанной намагниченности указанных образцов;

- путем анализа акустических, магнитных и транспортных характеристик установить взаимозависимость структурных и магнитных фаз с характеристиками ЯТ деформаций решетки.

Научная новизна работы. Впервые с помощью высокочастотных акустических волн исследована динамика влияния ЯТ деформаций решетки на структурные и магнитные фазы слаболегированных лантан-стронциевых манганитов. Установлено образование микроструктурных неоднородностей, имеющих вид магнитоупругих и электроупругих доменов. Показано их влияние на распространение акустических волн в манганитах. Исследован процесс перехода от ЯТ деформаций отдельных октаэдров Мп06 к кооперативной деформации решетки кристалла.

К наиболее значимым результатам работы можно отнести:

1. В образце Ьа^^г^МпОз (л;=0.125) обнаружены резкие изменения в скорости и затухании акустических волн в интервале Т = 283-293 К, имеющие температурный гистерезис. Обнаружен температурный сдвиг этих акустических аномалий в приложенном магнитном поле.

2. В образце Ьа^Бг^МпОз (дг = 0.175) обнаружены температурный и магнитный гистерезисы в резких изменениях скорости и затухания акустических волн вблизи Г=305 и Г=220 К, что позволило в сочетании с данными по электропроводности и намагниченности установить два структурных фазовых перехода первого рода, в результате которых кристаллическая структура переходит из ромбоэдрической фазы в орторомбическую.

3. В образце с х=0.175 была установлена температурная взаимозависимость структурных и магнитного фазовых переходов, а вблизи температурного пересечения структурного и магнитного фазовых переходов обнаружены микроскопические неоднородности, отнесенные по своим характеристикам к магнитоупругим доменам.

4. В образце лантан-стронциевого манганита с jc = 0.175 обнаружено различие в скоростях акустических волн, распространяющихся в противоположных направлениях (акустическая невзаимность) в температурном интервале Т = 285-330 К.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Температурные и магнитные изменения акустического затухания и скорости в образце с jc=0.125 свидетельствуют о структурном фазовом переходе первого рода, сопровождающегося переходом от локальных деформаций к упорядоченному ЯТ искажению решетки. Дальнейшее возрастание затухания с понижением температуры объясняется плавным увеличением деформации решетки, характерным для кооперативного эффекта ЯТ и соответствующим увеличением электрон-решеточного взаимодействия.

2. Возникновение кооперативных ЯТ деформаций в парамагнитной фазе происходит при понижении температуры в широком интервале (порядка 100-150 градусов) при взаимной конкуренции двух процессов - увеличения спонтанной намагниченности и увеличения кооперативного ЯТ искажения, в результате чего происходит структурный фазовый переход, сопровождающийся скачкообразным изменением макроскопических характеристик образцов слаболегированных лантан-стронциевых манганитов.

3. Обнаруженный эффект акустической невзаимности в образце с д: = 0.175 вызван микроскопическими неоднородностями в температурном диапазоне Г = 285-330 К за счет конкурентного взаимодействия неупорядоченных ЯТ деформаций и магнитного упорядочения и происходит при переотражении акустических волн на границах неоднородностей.

Научная и практическая значимость работы. Полученные результаты являются качественно новыми и вносят существенный вклад в формирование современных представлений о физике сильно-коррелированных систем. Результаты исследований могут быть использованы при теоретических и экспериментальных исследованиях физических свойств различных сильнокоррелированных систем. Кроме того, результаты работы могут найти применение при создании нового поколения перестраиваемых акустических фильтров, модового и частотного преобразования ультразвуковых волн в широком частотном диапазоне.

Достоверность полученных результатов обеспечена комплексным характером выполненных экспериментальных исследований, их многократной повторяемостью, непротиворечивостью результатов, полученных различными методами. Полученные результаты проанализированы на предмет соответствия экспериментальным результатам и теоретическим моделям, опубликованным в научных статьях, обзорах и монографиях.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на международных научных конференциях «Актуальные проблемы физики твердого тела» (Минск, 4-6 ноября 2003 г., 26 - 28 октября 2005 г.), «Физика диэлектриков» (Санкт-Петербург, 23 - 27 мая 2004 г.), «Fundamental problems of physics» (Казань, 13-18 июня 2005 г.), «Радиоэлектроника, электроника и энергетика» (Москва, 1 - 2 марта 2005 г.), XIX международной школе семинаре «Новые магнитные материалы микроэлектроники» (Москва, 28 июня - 2 июля 2004 г.), на международных симпозиумах «Moscow International Symposium on Magnetism» (Москва, 25 - 30 июня 2005 г.), «Упорядочение в металлах и сплавах» (Ростов-на-Дону, 12-16 сентября 2006 г.), XXXI международной школе физиков-теоретиков «Коуровка-2006» (Екатеринбург, 19-25 февраля 2006 г.), 34-м совещании по физике низких температур (Ростов-на-Дону, 26 - 30 сентября 2006 г.), V научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Материалы и технологии XXI века» (Казань, 26 - 27 апреля 2005 г.), итоговых научных конференциях КФТИ КазНЦ РАН им. Е.К. Завойского в 2004 - 2006 гг.

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 4 научных статьях и 11 тезисах международных и всероссийских конференций.

Личный вклад автора диссертации состоит в следующем:

- при непосредственном участии автора получена значительная часть экспериментального материала: проведены исследования затухания и скорости высокочастотного ультразвука в исследуемых образцах, получены их температурные и полевые зависимости, выполнена математическая обработка результатов измерений;

- автором проводились работы по автоматизации и модернизации экспериментальной установки для непосредственного ввода снимаемых характеристик в персональный компьютер;

- автор принимал участие в обсуждении результатов акустических, электрических и магнитных измерений, выполненных на этих образцах.

Экспериментальные исследования были выполнены в лаборатории магнитоакустики КФТИ им. Е.К. Завойского КазНЦ РАН и ИФМ УрО РАН при поддержке грантами РФФИ (№ 02-04-16440,05-02-16087).

Содержание работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка авторских публикаций и списка цитированной литературы.

Основные результаты и выводы

В результате комплексного изучения особенностей распространения продольных и поперечных ультразвуковых волн на частотах /=500-770 МГц, электропроводности и намагниченности в широком температурном диапазоне в лантан-стронциевых манганитах La^Sr^MnC^ х = 0.125, х = 0.175) получены следующие результаты:

1. В манганите с д: = 0.125 обнаружены резкие изменения в скорости и затухании акустических волн и электропроводности при температуре Г=285 К, имеющие температурный гистерезис. Показано, что эти аномалии характеризуют структурный фазовый переход из неупорядоченных ЯТ деформаций октаэдров Мп06 к упорядоченному (кооперативному) искажению решетки кристалла.

2. Возникновение кооперативных ЯТ деформаций в парамагнитной фазе происходит при понижении температуры в широком интервале (порядка 100-150 градусов) при взаимной конкуренции двух процессов - увеличения намагниченности и увеличения кооперативных ЯТ искажений и сопровождается скачкообразным изменением макроскопических характеристик слаболегированных лантан-стронциевых манганитов.

3. Обнаруженное влияние приложенного магнитного поля на температуру структурного перехода подтверждает наш вывод о конкурентном взаимодействии намагниченности с кооперативным ЯТ искажением.

4. В образце с х = 0.175 обнаружено наличие двухфазного структурного состояния (ромбоэдрического и орторомбического) в температурном интервале Т= 220-300 К, и установлена его взаимосвязь с магнитным состоянием образца.

5. В образцах с д: = 0.125 и х = 0.175 обнаружено образование микроскопических структур ниже структурного фазового перехода. Показано, что микроскопические структуры могут возникать при сосуществовании двух структурных фаз или двух магнитных фаз. Поскольку такие неоднородности образованы ЯТ ионами, то они могут быть представлены как электро- или магнитоупругие домены.

6. В образце с х = 0.175 обнаружено различие в скоростях УЗ волн, распространявшихся в противоположных направлениях в температурном интервале Т= 285-330 К (эффект невзаимности), причиной которого является существование в данном температурном интервале структурных и магнитных многофазных состояний и образование структурных микроскопических не-однородностей.

И в заключении автор выражает признательность своему научному руководителю, доктору физико-математических наук, профессору кафедры «Промышленная электроника» КГЭУ Вадиму Алексеевичу Голенищеву-Кутузову, научному консультанту, доктору физико-математических наук, главному научному сотруднику КФТИ им. Е.К. Завойского КазНЦ РАН Ха-лиде Галимзяновне Богдановой за предложенную тему и руководство работой.

Автор благодарен доктору физико-математических наук, заведующему лабораторией теоретической физики ИФМ УрО РАН Куркину Михаилу Ивановичу за помощь в обсуждении диссертационной работы.

Автор благодарен всем сотрудникам лаборатории магнитоакустики КФТИ им. Е.К. Завойского КазНЦ РАН, кафедры «Промышленная электроника» КГЭУ за поддержку и благожелательное отношение.

1. Theory of Insulator Metal Transition and Colossal Magnetoresistance in Doped Manganites / T.V. Ramakrishnan et al. // Phys. Rev. Lett. 2004. - Vol. 92. -№ 15.-P. 157203.

2. Gu, R.Y. Joint effect of lattice interaction and potential fluctuation in colossal magnetoresistive manganites / R.Y. Gu // Phys. Rev. B. 2004. - Vol. 70. -№ 18.-P. 184444.

3. Insulator metal transition and giant magnetoresistance in La^Sr^MnC^ / A. Urushibara et al. //Phys. Rev. B. - 1995. - Vol. 51. - P. 14103-14109.

4. Structure-properties phase diagram for La^Sr^MnC^ (O.Kjc <0.2) / B. Da-browski et al. // Phys. Rev. B. 1999. - Vol. 60. № 10. - P. 7006-7017.

5. Mandal, P. Transport, magnetic, and structural properties of Ьа^Л^МпОз (Л/=Ва, Sr, Ca) for 0< jc <0.20 / P. Mandal, B. Ghosh // Phys. Rev. B. 2003. -Vol. 68.-№ 1.-P. 014422.

6. Локтев, B.M. Особенности физических свойств и колоссальное манитосо-противление манганитов / В.М. Локтев, Ю.Г. Погорелов // ФНТ. 2000. -Т. 26.-№3.-С. 231-261.

7. Rao, C.N.R. Giant Magnetoresistance and Related Properties of Rare-Earth Manganites and Other Oxide Systems / C.N.R. Rao, A.K. Cheetham, R. Ma-hesh // Chem. Mater. -1966. Vol. 8. - P. 2421-2432.

8. Colossal Magnetoresistance Manganite Perovskite: Relations berween Crystal Chemistry and Properties / B. Raveau et al. // Chem. Mater. 1998. - Vol. 10.-P. 2641-2652.

9. Resent Trends in the Research and Optimization of Electron Doped CMR Manganites / B. Raveau et al. // J. Supercond. 1999. - Vol. 12. - № 1. - P. 247-256.

10. Rao, C.N.R. Novel materials, materials design and synthetic strategies: recent advances and new directions / C.N.R. Rao // J. Mater. Chem. 1999. - Vol. 9. -P. 1-4.

11. Szymczak, H. Giant magnetostrictive effect in magntic oxides / H. Szymczak // J. Magn. Magn. Mater. 2000. - Vol. 211. - P. 186-192.

12. Charge ordering in the rare earth manganates: the experimental situation / C.N.R. Rao et al. // J. Phys.: Condens. Matter. 2000. - Vol. 12. - P. 83-106.

13. Нагаев, Э.Л. Манганиты лантана и другие магнитные проводники с гигантским магнитосопротивлением / Э.Л. Нагаев // УФН. 1996. - Т. 166. -№8.-С. 833-858.

14. М.Фесенко, Е.Г. Семейство перовскита и сегнетоэлектричество / Е.Г. Фе-сенко. М.: Атомиздат, 1972. - 248 с.

15. Шаскольская М.П. Кристаллография / М.П. Шаскольская. М.: Высш. шк., 1984.-376 с.

16. Goodenough, J.B. Colossal Magnetoresistance in Ьп^Л^МпОз Perovskites / J.B. Goodenough // Austr. J. Phys. 1999. - Vol. 52. - № 2. - P. 155-186.

17. Ferromagnetism-induced reentrant structural transition and phase diagram of the lightly doped insulator Ьа^Эг^МпОз (x < -0.17) / H. Kawano et al. // Phys. Rev. B. 1996. - Vol. 53. - № 22. - P. 14709-14712.

18. Найш, B.E. Модели кристаллических структур фаз допированных манга-нитов лантана / В.Е. Найш // ФММ. 1998.- Т. 85. - № 6. - С. 5-22.

19. X-ray powder data and bond valence of Lao.65Sro.3sMn03 after Rietveld refinement / C.O. Paiva-Santos et al. // Powder Diffraction. 2002. - Vol. 17. - № 2.-P. 149-152.

20. Дунаевский, C.M. Магнитные фазовые диаграммы манганитов в области их электронного легирования / С.М. Дунаевский // ФТТ. 2004. - Т. 46. -№2.-С. 193-211.

21. Phase equilibria in the LaCoO3.-LaMnO[3]-BaCoO[z]-BaMnO[3] system / V.A. Cherepanov [et al.] // J. solid state chem. 2000. - Vol. 153. - № 2. - P. 205-211.

22. On the crystal structure of the manganese (III) trioxides of the heavy lantha-nides and yttrium / H.L. Yakel et al. // Acta Cryst. -1963. Vol. 16. - P. 957962.

23. Waintal, A. Transformation sous haute pression de la forme hexagonale de МпТ'ОЗ (T' = Ho, Er, Tm, Yb, Lu) en une forme perovskite / A. Waintal, J. Chenavas // Mat. Res. Bull. 1967. - Vol. 2. - № 8. - P. 819-822.

24. Bertaut E.F. Magnetism : Vol. III. Ch. 4. / E.F. Bertaut; ed. by G.T. Rado, H. Suhl. New-York: Academic Press, 1963. - 368 p.

25. Hotta, T. Charge-orbital ordering and phase separation in the two-orbital model for manganites: Roles of Jahn-Teller phononic and Coulombic interactions / T. Hotta, A.L. Malvezzi, E. Dagotto // Phys. Rev. B. 2000. - Vol. 62. - № 14. -P. 9432-9452.

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

27. Bata, J. Manganites at quarter filling: Role of Jahn-Teller interactions / J. Bata, P. Horsch, F. Mack // Phys. Rev. B. 2004. - Vol. 69. - № 9. - P. 094415094429.

28. Solovyov, I. Crucial Role of the Lattice Distortion in the Magnetism of LaM-n03 / I. Solovyov, N. Hamada, K. Terakura // Phys. Rev. Lett. 1996. - Vol. 76.-№25.-P. 4825-4828.

29. Pickett, W.E. Electronic structure and half-metallic transport in the Laj. лСалМп03 system / W.E. Pickett, D.J. Singh // Phys. Rev. B. 1996. - Vol. 53. -№ 3. - P. 1146-1160.

30. Гуденаф, Д. Магнетизм и химическая связь / Д. Гуденаф. М.: Металлургия, 1968.-325 с.

31. Goodenough, J.B. Theory of the Role of Covalence in the Perovskite-Type Manganites La, M(II).Mn03 / J.B. Goodenough // Phys. Rev. 1955. - Vol. 100.-№2.-P. 564-573.

32. Structural, magnetic, and electrical properties of single-crystalline La^ AMn03 (0.4 < x < 0.85) / J. Hemberger et al. // Phys. Rev. B. 2002. - Vol. 66. - № 9. p. 094410-094417.

33. Горьков, Л.П. Решеточные и магнитные эффекты в легированных манганитах / Л.П. Горьков // УФН. 1998. - Т. 168. - № 6. - С. 665-671.

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

35. Millis, A.J. Double Exchange Alone Does Not Explain the Resistivity of Lai.^Sr^Mn03 / A.J. Millis, P.B. Littlewood, B.I. Shraiman // Phys. Rev. Lett. -1995. Vol. 74. -№ 25. - P. 5144-5147.

36. Изюмов, Ю.А. Модель двойного обмена и уникальные свойства манганитов / Ю.А. Изюмов, Ю.Н. Скрябин. // УФН. 2001. - Т. 171. - № 2. - С. 121-148.

37. Rodriguez-Carvajal, J. Recent advances in magnetic structure determination by neutron powder diffraction / J. Rodriguez-Carvajal // Physica B: Condensed Matter.- 1993.-V. 192.-№ l.-P. 55-69.

38. Jahn, H.A. Stability of Polyatomic Molecules in Degenerate Electronic States. I. Orbital Degeneracy / H.A. Jahn, E. Teller // Proc. R. Soc. London A. 1937. -Vol. 161.-№905.-P. 220-235.

39. Кугель, К.И. Эффект Яна-Теллера и магнетизм: соединения переходных металлов / К.И. Кугель, Д.И. Хомский // УФН. 1982. - Т. 136. - № 4. - С. 621-664.

40. Минкин, В.И. Теория строения молекул (электронные оболочки): Учеб. пособие для университетов / В.И. Минкин, Б.Я. Симкин, P.M. Миняев. -М.: Высш. школа, 1979. 407 с.

41. Melcher, L. Physical Acoustics / L. Melcher ; ed. by W.P. Mason. New-York : Academic Press, 1976. - 398 p.

42. Magnetism and the charge order transition in lightly doped Ьа^г^МпОз / R-Klinger et al. // Phys. Rev. B. 2002. - Vol. 65. - № 17. - P. 174404.

43. Quadrupolar effect in the perovskite manganite Lai^Sr^Mn03 / H. Hazama et al. // Phys. Rev. B. 2000. - Vol. 62. - № 22. - P. 15012-15020.

44. Transport, ultrasound, and structural properties for the charge-ordered Рг^Са^МпОз (0.5<дг<0.875) manganites / R.K. Zheng et al. // Phys. Rev. B.-2004.-Vol. 70.-№ 1.-P. 014408.

45. Sound Velocity Anomaly Associated with Polaron Ordering in LaixSr^Mn03 / H. Fujishiro et al. // J. Phys. Soc. Japan. 1997. - Vol. 66. - № 12. - P. 37033705.

46. Magnetoresistance measurements on the magnetic semiconductor Ndo.5Pbo.5Mn03 / R.M. Kusters et al. // Physica B: Condensed Matter. 1989. -Vol. 155. -№3.- P. 362-365.

47. Центры зарядовой неоднородности в спектрах поглощения манганитов лантана / Н.Н. Лошкарева и др. // ЖЭТФ. 2000. - Т. 117. - № 2. - С. 440-448.

48. Поведение скоростей звука соединений Ьа^г^МпОз в окрестности магнитных и структурных фазовых переходов / Ю.П. Гайдуков и др. // Письма в ЖЭТФ. 1998. - Т. 68. - № 2. - С. 141-146.

49. Measurement of the elastic tensor of a single crystal of La0.83Sr0.i7MnO3 and its response to magnetic fields / T.W. Darling // Phys. Rev. B. 1998. - Vol. 57. -№ 9. - P. 5093-5097.

50. Zhu, Ch. Ultrasonic evidence for magnetoelastic coupling in Ьао.боУо.отСааззМпОз perovskites / Ch. Zhu, R. Zheng // Phys. Rev. B. 1999. -Vol. 59.-№ 17.-P. 11169-11171.

51. Особенности распространения высокочастотного ультразвука в области структурных и магнитных фазовых переходов в манганите Lai^Sr^Mn03х = 0.175) / Х.Г. Богданова и др. // ФТТ. 2001. - Т. 43. - № 8. - С. 15121515.

52. Anomalous first-to-zero sound crossover in Ьа^Са^МпОз / Y. Ren et al. // Phys. Rev. B. 2006. - Vol. 74. - № 1. - P. 012405.

53. Труэлл, P. Ультразвуковые методы в физике твердого тела / Р. Труэлл, Ч. Эльбаум, Б. Чик. М.: Мир, 1972. - 238 с.

54. Шаскольская, М.П. Акустические кристаллы / М.П. Шаскольская. М.: Наука, 1982.-632 с.

55. Magnetostructural phase transitions in Lai^Sr^Mn03 with controlled carrier density / A. Asamitsu et al. // Phys. Rev. B. 1996. - Vol. 54. - № 3. - P. 1716-1723.

56. Dagotto, E. Colossal magnetoresistant materials: the key role of phase separation / E. Dagotto, T. Hotta, A. Moreo // Phys. Rep. 2001. - Vol. 344. - № 1. -P.1-153.

57. Ultrasonic evidence of an uncorrelated cluster formation temperature in man-ganites with first-order magnetic transition at the Curie temperature / J. Mira et al. // Phys. Rev. B. 2003. - Vol. 68. - № 9. - P. 092404.

58. Glassy dynamics of the inhomogeneous metallic phase in Lai^C^Mn03 / F. Cordero et al. // Phys. Rev. B. 2002. - Vol. 65. - № 1. - P. 012403.

59. Two ferromagnetic phases in Ьа^Бг^МпОз (x~l/8) / H. Nojiri et al. // Phys. Rev. B. 1999. - Vol. 60. -№ 6 - P. 4142-4148.

60. Магнитные и структурные переходы в La^Sr^MnC^: фазовая Т-х-диаграмма / А.А. Мухин и др. // Письма в ЖЭТФ. 1998. - Т. 68. - №4. -С. 331-336.

61. Neutron diffraction of hole polaron ordering in La^Sr^MnC^ (x—1/8) / Y. Ya-mada et al. // Phys. Rev. B. 2000. - Vol. 62. - № 17. - P. 11600-11608.

62. Rearrangement of the orbital-ordered state at the metal-insulator transition of La7/8Sr,/8Mn03 / J. Geek et al. // Phys. Rev. B. 2004. - Vol. 69. - № 10. -P. 104413.

63. Vertical boundary at л-O.ll in the structural phase diagram of the Lai. АМпОз system (0.08<x<0.125) / D.E. Cox et al. // Phys. Rev. B. 2001. -Vol. 64.-№2.-P. 024431.

64. Polaron Ordering in Low-Doping Lai.^Sr^Mn03 / Y. Yamada et al. // Phys. Rev. Lett. 1996. - Vol. 77. -№ 5. - P. 904-907.

65. Богданова, Х.Г. Спектрометр для исследования магнитного резонанса и нелинейных акустических явлений / Х.Г. Богданова, В.А. Голенищев-Кутузов, В.Е. Леонтьев // ПТЭ. 1997. - Т. 3. - С. 1-3.

66. Акустические аномалии вблизи структурных магнитных фазовых переходов в манганите / Х.Г. Богданова и др. // Акустический журнал. 2002. -Т. 5.-С. 596-601.

67. Микроскопические неоднородности в кристалле манганита Lai.^Sr^Mn03 (х = 0.175) и генерация на них когерентных магнитоупругих колебаний / Х.Г. Богданова и др. // Письма в ЖЭТФ. 2003. - Т. 78. - № 5. - С. 753756.

68. Особенности акустических и магнитных свойств манганитов лантана состава Lao.825Sro.i75Mn03 / Х.Г. Богданова и др. // ФТТ. 2003. - Т. 45. - № 2.-С. 284-289.

69. Freezing of the polarization fluctuations in lead magnesium niobate relaxors / D. Viehland et al. // J. Appl. Phys. 1990. - Vol. 68. № 6. - P. 2916-2921.

70. Lu, Z.G. Frequency dependence of the complex dielectric permittivity of ferroelectric relaxors / Z.G. Lu, G. Calvarin // Phys. Rev. B. 1995. - Vol. 51. № 5.-P. 2694-2702.

71. Khomskii, D.I. Elastic interactions and superstructures in manganites and other Jahn-Teller systems / D.I. Khomskii, K.I. Kugel // Phys. Rev. B. 2003. - V. 67-№ 13.-P. 134401-134410.

72. Low Temperature Charge and Orbital Textures in La0.875Sr0.i25MnO3 / G. Papa-vassilsou et al. // Phys. Rev. Lett. 2006. - Vol. 96. - № 9. - P. 097201.

73. Interplay between Charge Order, Magnetism, and Structure in Lao.875Sro.i25Mn03 / S. Uhlenbruck et al. // Phys. Rev. Lett. 1999. - Vol. 82. № l.-P. 185-188.

74. Mayr, F. Structural aspects of the phonon spectra of Lai^Sr^Mn03 / F. Mayr, Ch. Hartinger, A. Loidl // Phys. Rev. B. 2005. - Vol. 72. - № 2. - P. 024425.

75. Акустические исследования монокристалла Lao.75Sro.2sMn03 / A.B. Голь-цев и др. // ФТТ. 2005. - Т. 47. - № 11. - С. 2015-2018.

76. Высокочастотные ультразвуковые исследования структурного фазового перехода в монокристалле Lao.87sSro.i25Mn03 / Х.Г. Богданова и др. // ФТТ. 2007. - Т. 49. - № 3. - С. 496-498.

77. Ikebe, М. Anomalous Phonon-Spin Scattering in Lai^Sr^Mn03 / M. Ikebe, H. Fujishiro, Y. Konno // Phys. Soc. Japan. 1998. - Vol. 67. - № 4. - P. 10831085.

78. Взаимосвязь магнитных и структурных фаз в монокристалле манганита Lai^Sr^Mn03 (х = 0.175) / Х.Г. Богданова и др. // Письма в ЖЭТФ. -2004. Т. 80. - № 5. - С. 354-357.

79. Физическая акустика. Т. ЗБ: Динамика решетки / Под ред. У. Мэсона. -М. :Мир, 1968.-392 с.

80. Matthews, Н. Acoustic Wave Rotation by Magnon-Phonon Interaction / H. Matthews, R.C. LeCraw // Phys. Rev. Lett. 1962. - V. 8. - № 10. - P. 397399.

81. Liithi, B. Ferro-acoustic resonance in yttrium iron garnet / B. Liithi // Phys. Lett. 1963. - V. 3. - № 6. - P. 285-287.

82. Lewis, M.F. Interaction of longitudinal phonons with spin waves in Y.I.G. / M.F. Lewis, D.G. Scotter // Phys. Lett. A. 1968. - V. 28. - № 4. - P. 303304.

83. Маркелов, В.А. Экспериментальное наблюдение нового невзаимного маг-нито-оптического эффекта / В.А. Маркелов, М.А. Новиков, А.А. Туркин // Письма в ЖЭТФ. 1977. - Т. 25. - № 9. - С. 404-407.

84. Кравцов, Н.В. Новые оптические невзаимные эффекты в пространственно-неоднородных средах / Н.В. Кравцов, Н.Н. Кравцов, А.С. Чиркин // Квант, электроника. 1996. - Т. 23. -№ 8. - С. 677-678.

85. Кравцов, Н.В. Влияние частотной невзаимности на динамику излучения твердотельных кольцевых лазеров / Н.В. Кравцов, Е.Г. Ларионцев // Квант, электроника. 2000. - Т. 30. -№ 2. - С. 105-114.

86. Андронова, И.А. Физические проблемы волоконной гироскопии на эффекте Саньяка / И.А. Андронова, Г.Б. Малыкин // УФН. 2002. - Т. 172. -№8.-С. 849-873.

87. Наний, О.Е. Невзаимный акустооптический эффект в планарных волноводах / О.Е. Наний // Квант, электроника. 2000. - Т. 30. - № 3. - С. 271273.

88. Геворгян, А.А. Невзаимность волн в поглощающих многослойных системах / А.А. Геворгян // Письма в ЖТФ. 2003. - Т. 29. - № 19. - С. 60-68.

89. Effect of nonreciprocity in the state of polarization of an electromagnetic wave traveling in an inhomogeneously anisotropic crystal / E.F. Venger et al. // Optics and Spectroscopy. 2000. - Vol. 89. - № 5. - P. 746-750.

90. Зильберман, Г.Е. Невзаимный эффект при прохождении света через ультразвуковой пучок / Г.Е. Зильберман, Л.Ф. Купченко // Радиотехника и электроника. 1979. - Т. 24. - С. 901-905.

91. Балакший, В.И. Физические основы акустооптики / В.И. Балакший, В.Н. Парыгин, Л.Е. Чирков. М.: Наука, 1985. - 360 с.

92. Фурдуев, В.В. Теоремы взаимности / В.В. Фурдуев. М.: ГИТТЛ, 1948. -236 с.

93. Бобровницкий, Ю.И. Физический смысл теоремы взаимности Максвелла-Бетти / Ю.И. Бобровницкий // Акустический журнал. 1966. - Т. 42. -№2.-С. 267-268.

94. Тютекин, В.В. Проявление свойства взаимности в задаче прохождения звуковой волны через слоисто-неоднородный слой / В.В. Тютекин // Акустический журнал. 1997. - Т. 43. - №4. - С. 576-572.

95. Такер, Дж. Гиперзвук в физике твердого тела / Дж. Такер, В. Рэмптон. -М.: Мир, 1975.-453 с.

96. Беляева, О.Ю. Магнитоакустика ферритов и магнитоакустический резонанс / О.Ю. Беляева, Л.К. Зарембо, С.Н. Карпачев // УФН. 1992. - Т. 162. - № 2. - С. 107-138.

97. Лямов, В.Е. Поляризационные эффекты и анизотропные взаимодействия акустических волн в кристаллах / В.Е. Лямов. М.: Наука, 1983. -266 с.

98. Симметрия и физические свойства антиферромагнетиков / Е.А. Туров и др.. М.: Физматлит, 2001. - 560 с.

99. Морозов, А.И. Пьезоэлектрические преобразователи для радиоэлектронных устройств / А.И. Морозов, В.П. Проклов, Б.А. Станковский. -М. :Мир, 1972.-184 с.