Манганиты

Манганиты

Манганиты — вещества на основе марганца, представители класса окислов переходных металлов. Наибольший интерес представляют соединения типа La_{1-x} A_x Mn O_3, где A — двухвалентный элемент (Ca, Ba, Sr, …). Концентрация x элемента A может меняться в широких пределах o \le x \le 1, при этом физические свойства магнанитов резко меняются. Система переходит через цепочку фазовых переходов с разнообразными типами упорядочения: магнитного, структурного, электронного.

Манганиты исследуются уже более 50 лет и представляют большой интерес из-за открытия сравнительно недавно (1994 г.) колоссального магнетосопротивления[1]. Этот эффект может служить основой технических приложений, он наблюдается в интервале концентраций x, где существует ферромагнитная металлическая фаза и состоит в том что электрическое сопротивление \rho уменьшается при приложении магнитного поля. Величина эффекта \delta \rho / \rho в полях порядка 1 Тл может достигать десятков процентов. Максимальный эффект возникает в окрестности температуры Кюри.

Например, соединение La Mn O_3 является антиферромагнитным диэлектриком с магнитной структурой типа A, при замещении лантана кальцием система становится ферромагнитным металлом, а при x > 0,5 — снова антиферромагнитным диэлектриком с магнитной струкутурой типа G в конечном состоянии Ca Mn O_3 и типа C в промежуточной области концентраций[2]. При повышении температуры ферромагнитная фаза меняется парамагнитной с резким падением проводимости. Поведение электросопротивления от температуры сильно зависит от концентрации допированного элемента (от степени легирования исходного соединения двухвалентным элементом). Появление металлического состояния при переходе через точку Кюри и сильное магнитосопротивление — явления, тесно связанные друг с другом, являются типичным свойством манганитов.

Появление металлической ферромагнитной фазы в манганитах было объяснено ещё в 1951 г. Зинером на основе предположения о сильном внутриатомном обмене между локализованным спином и делокализованным электроном. Благодаря этой связи спин электрона выстраивается параллельно спину иона. И электрон, таким образом, способен передвигаться от узла к узлу решётки, понижая полную энергию системы. В этом случае ферромагнитное состояние возникает не из-за обменного взаимодействия ионов, а из-за кинетического эффекта. Этот механизм назвали двойным обменом:

Mn → O → Mn (двойной переход электрона через промежуточный ион кислорода).

Благодаря этому эффекту манганиты можно включить в так называемый класс сильно коррелированных электронных систем.

Применение

Применение манганитов как веществ с колоссальным магнитосопротивлением может быть в новой развивающейся ветви электроники — спинтронике, где спин и заряд(??) электрона являются носителем информации.

Примечания

  1. Coey J. MD, Viret M., von Molnar S., Adv. Phys. 48 167 (1999)
  2. Jin S. et al. Science 264 413 (1994)

Литература

  1. Изюмов Ю. А., Скрябин Ю. Н. Модель двойного обмена и уникальные свойства манганитов // Успехи физических наук, 2001, № 2, с. 121—148;
  2. Каган М. Ю., Кугель К. И. Неоднородные зарядовые состояния и фазовое расслоение в манганитах // Успехи физических наук, 2001, № 6, с. 577—596;
  3. Воронов В. К., Подоплелов А. В. Современная физика: Учебное пособие. — М.: КомКнига, 2005. — 512 с. ISBN 5-484-00058-0, гл. 3 Конденсированные среды, п. 3.7 Физические свойства манганитов, с. 133—138.



Wikimedia Foundation. 2010.

Нужно решить контрольную?

Полезное


Смотреть что такое "Манганиты" в других словарях:

  • Манганаты — манганат анион MnO42− Манганаты  соли нестойких, несуществующих в свободном состоянии кислородных кислот марганца в степенях окисления V, VI и VII и содержащие тетраэдрические анионы MnO43− …   Википедия

  • Манганат — анион MnO42 Манганаты соли нестойких, несуществующих в свободном состоянии кислородных кислот марганца в степенях окисления V, VI и VII и содержащие тетраэдрические анионы MnO43 (гипоманганаты), MnO42 (манганаты) и MnO4 (перманганаты)… …   Википедия

  • Перманганаты — манганат анион MnO42 Манганаты соли нестойких, несуществующих в свободном состоянии кислородных кислот марганца в степенях окисления V, VI и VII и содержащие тетраэдрические анионы MnO43 (гипоманганаты), MnO42 (манганаты) и MnO4 (перманганаты)… …   Википедия

  • Марганец химический элемент — (Manganè se франц. и англ.; Mangan нем.; Mn = 55,09 [Среднее из 55,16 (Dewar и Scott, 1883) и 55,02 (Marimac, 1884)]. Уже древние знали о существовании главной руды М., пиролюзита, употребляли этот минерал при приготовлении стекла (Плиний… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Минерал — (от mina подземный ход, штольня). Это название дают однородным твердым или жидким неорганическим произведениям природы, определенного химического состава, входящим в состав твердой оболочки Земли, а также и других небесных тел [Таковы метеориты.] …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Марганец (хим.) — (Manganèse франц. и англ.; Mangan нем.; Mn = 55,09 [Среднее из 55,16 (Dewar и Scott, 1883) и 55,02 (Marimac, 1884)]. Уже древние знали о существовании главной руды М., пиролюзита, употребляли этот минерал при приготовлении стекла (Плиний Ст.) и… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Магнетизм —     Классическая электродинамика …   Википедия

  • Манганит — Формула MnO(OH) Примесь SiO2, Fe2O3 Сингония Моноклинная …   Википедия

  • Диоксид марганца — Общие Систематическое наименование Диоксид марганца Химическая формула MnO2 Отн. молек. масса 86,9368 а. е. м …   Википедия

  • Гигантское магнетосопротивление — Гигантское магнетосопротивление, гигантское магнитосопротивление[1], ГМС (англ. Giant magnetoresistance, GMR)  квантовомеханический эффект, наблюдаемый в тонких металлических плёнках, состоящих из чередующихся ферромагнитных и… …   Википедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»