Манганит лантана-стронция ( LSM или LSMO ) представляет собой оксидный керамический материал с общей формулой La 1-x Sr x MnO 3 , где x описывает уровень легирования.
Он имеет кристаллическую структуру на основе перовскита , которая имеет общий вид ABO 3 . В кристалле позиции «A» заняты атомами лантана и стронция , а позиции «B» заняты более мелкими атомами марганца . Другими слова, материал состоит из манганита лантана с некоторыми из лантана атомов substitutionally легированных с стронциевыми атомами. Легирование стронцием (валентность 2+) лантаном (валентность 3+) вводит дополнительные дырки в валентную зону и, таким образом, увеличивает электронную проводимость.
В зависимости от значения x в La 1 − x Sr x MnO 3 элементарная ячейка LSMO может быть ромбоэдрической, кубической или гексагональной. Это изменение в элементарной ячейке объясняется на основе фактора допуска Гольдшмидта для перовскитов. Изменение степени окисления катиона Mn в LSMO можно легко наблюдать по положению пика XPS для орбитали Mn 2p 3/2 и интересному ферромагнитному упорядочению, полученному при x = 0,5 и 0,7 в La 1 − x Sr x MnO 3 . [1]
LSM имеет богатую электронную фазовую диаграмму, включая зависимый от легирования переход металл-изолятор , парамагнетизм и ферромагнетизм . [2] Также сообщалось о существовании фазы Гриффитса. [3] [4]
LSM имеет черный цвет и плотность примерно 6,5 г / см 3 . [5] Фактическая плотность будет варьироваться в зависимости от метода обработки и фактической стехиометрии . LSM - это в первую очередь электронный проводник с числом переноса, близким к 1.
Этот материал обычно используется в качестве катодного материала в промышленных твердооксидных топливных элементах (ТОТЭ), поскольку он обладает высокой электропроводностью при более высоких температурах, а его коэффициент теплового расширения хорошо сочетается с оксидом циркония, стабилизированным оксидом иттрия (YSZ), распространенным материалом. для электролитов ТОТЭ .
В исследованиях LSM является одним из перовскитных манганитов, которые демонстрируют эффект колоссального магнитосопротивления (CMR) [6], а также является наблюдаемым полуметаллом для составов около x = 0,3. [7]
LSM ведет себя как полуметалл , что предполагает его возможное использование в спинтронике . Он демонстрирует колоссальный эффект магнитосопротивления . Выше температуры Кюри (около 350 К) образуются ян-теллеровские поляроны ; способность материала проводить электричество зависит от наличия поляронов. [8]
См. Также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Дж. Ортис, Л. Грасиа, Ф. Кансино, У. Пал; и другие. (2020). «Дисперсия частиц и искажение решетки индуцировали магнитное поведение наночастиц перовскита La 1-x Sr x MnO 3, выращенных твердотельным синтезом с использованием солей». Химия и физика материалов . 246 : 122834. DOI : 10.1016 / j.matchemphys.2020.122834 .CS1 maint: multiple names: authors list (link)
- ^ Урушибары А, Moritomo Y, Арима Т, Asamitsu А, Кидо G, Tokura Y (1995). «Переход изолятор-металл и гигантское магнитосопротивление в La 1-x Sr x MnO 3 ». Physical Review B . 51 (20): 14103–14109. Bibcode : 1995PhRvB..5114103U . DOI : 10.1103 / PhysRevB.51.14103 . PMID 9978336 .
- ^ Deisenhofer J, Braak D, Krug von Nidda HA, Hemberger J, Eremina RM, Ivanshin VA, et al. (2005). «Наблюдение фазы Гриффитса в парамагнетике La 1 − x Sr x MnO 3 ». Письма с физическим обзором . 95 (25): 257202. arXiv : cond-mat / 0501443 . Bibcode : 2005PhRvL..95y7202D . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.95.257202 . PMID 16384501 .
- ^ Dagotto E (2003). Наноразмерное разделение фаз и колоссальное магнитосопротивление. Физика манганитов и родственных соединений . Springer. ISBN 978-3540432456.
- ^ Armstrong TJ, Virkar А.В. (2002). «Характеристики твердооксидных топливных элементов с композитными катодами LSGM-LSM». Журнал Электрохимического общества . 149 (12): A1565. DOI : 10.1149 / 1.1517282 .
- Перейти ↑ Ramirez AP (1997). «Колоссальное магнитосопротивление». J. Phys .: Condens. Материя . 9 (39): 8171–8199. Bibcode : 1997JPCM .... 9.8171R . DOI : 10.1088 / 0953-8984 / 9/39/005 .
- ^ Парк JH и др. (1998). «Прямое свидетельство существования полуметаллического ферромагнетика». Природа . 392 (6678): 794–796. Bibcode : 1998Natur.392..794P . DOI : 10.1038 / 33883 .
- ^ "Обзор лаборатории Беркли - 29 апреля 2005 г." . lbl.gov . Дата обращения 17 мая 2015 .
| Этот материал о связанной статье заглушка . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |
