WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

пературой зарядового упорядочения [37–39]. Если совПри туннелировании электронов между металлическиместить зависимости R(T ) и M(T ), то максимум R(T ) ми кластерами через высокоомные прослойки удельное попадает на склон кривой M(T ), и можно говорить о насопротивление личии пороговых состояний магнитной подсистемы, на = 0 exp(L/L0), (9) чиная с которых изменяются электронные свойства образцов. Наблюдается соответствие и в поведении M(T ) где L — среднее расстояние между гранулами. В случае и R(T ). Например, при T < 80 K намагниченность M(T ) решетки из одинаковых кластеров расстояние между при FC-измерениях и сопротивление R(T ) меняютними ся мало (рис. 7, 9). Ниже температуры „замерзания“ L = D/L0 (Cm)-1/3 - 1, (10) Tf 130 K при H = 100 Oe (измерения в режиме ZFC) заметно уменьшается величина dR/dT. где определяется формой кластеров. Для плоской форДля пленки с Ts = 600C при охлаждении от мы (толщина составляет 1/3 от линейного размера D) T = 300 K сопротивление и намагниченность увеличи- имеем = 3.

ваются. При T < 180 K кривые M(T ) для режима FC Если механизм магнитного упорядочения в образцах в слабых (H = 100 Oe) полях и R(T ) имеют характер с неоднородной структурой обусловлен туннельной свянасыщения, а при ZFC-измерениях M(T ) уменьшается.

зью между ферромагнитными кластерами, то энергия Магнитное упорядочение и здесь влияет на зависи- связи W снижается при увеличении расстояния:

мость R(T ), однако при воздействии магнитного упорядочения на электропроводность системы туннельно- W = W0 exp -(L/L1). (11) Физика твердого тела, 2004, том 46, вып. Изменения электронных, оптических и магнитных свойств пленок LaSrMnO... В области максимума R(T ) реализуется равновесие Обозначив C(0) + BTmax = X, а C(0) + BTmax - Ccrit = Y m m m тепловой энергии и энергии туннельной связи между и учитывая, что BT/X < 1, соотношение (16) можно кластерами W переписать в более наглядном виде kTmax = W. (12) 1 B (X)-1/3 1 + T - D(0) 3 X Вероятность туннелирования электронов между = 0 exp, (17) B L0 |Y | 1 - Y T кластерами может зависеть от кулоновской блокады, влияющей на электропроводность гранулированных сиотсюда видно, что для рассмотренной модели сопростем [42], экспоненциально уменьшаясь с ростом зарятивление уменьшается с понижением температуры. Это довой энергии, поведение (T ) согласуется с экспериментом.

Ec = e2/D, (13) где e — заряд электрона, — диэлектрическая проницаемость. Поскольку размер кластеров меняется мало, 5. Заключение магнитные свойства определяются в основном концентрацией металлической фазы Cm и плотностью состоя- Изучен переход эпитаксиальных пленок LaSrMnO от ромбоэдрической к орторомбической структуре в ний N(EF). Только за счет роста Cm (от 0.5 до 8.5%) критическом интервале температур роста (600-650C).

при изменении Ts от 600 до 650C и связанного с этим уменьшения расстояния между кластерами L энергия Показано, что основное различие между этими двумя связи W увеличивается в 14 раз, что сопровождается типами образцов обусловлено переходом доминируюростом намагниченности. Этому способствует и увели- щего (ромбо орто) атомного порядка в кластерной чение плотности состояний при переходе от ромбоэдри- структуре, изменением концентрации металлической фаческой к орторомбической структуре [6]. зы и локальной плотности атомных и электронных Рассмотрим возможный механизм уменьшения сопро- состояний. Для образцов с ромбоэдрической структурой, тивления пленок при T < Tmax в случае, когда опреде- включая и точку Ts = 600C, для которых значительную ляющим является туннельный механизм взаимодействия роль играют искажения элементарной ячейки, низкая между кластерами. Зависимости M(T ), представленные плотность состояний связана с увеличением межатомна рис. 8, 9, свидетельствуют об увеличении размера ных расстояний при увеличении объема элементарной ферромагнитных кластеров D при охлаждении образ- ячейки.

цов. Увеличение размера ферромагнитных кластеров в Показано, что уменьшение сопротивления образцов антиферромагнитной матрице проявляется в уменьше- LaSrMnO при снижении температуры обусловлено магнии протяженности участка M = const с ростом поля нитным упорядочением металлических кластеров в диот 100 Oe до 10 kOe (рис. 9) или же в полном отсутствии электрической матрице и происходит при концентрациях такого участка в полях H 1kOe (рис. 8). Связь разме- металлической (ферромагнитной) фазы заведомо ниже ра кластеров с температурой можно выразить в явном порога протекания. Формированию магнитоупорядоченвиде, полагая, что изменения D подобны изменениям ного состояния способствует усиление взаимодействия радиуса корреляции в теории протекания. С приближе- кластеров при туннельной связи между ними, когда они нием Cm к порогу протекания Ccrit величина возрастает представлены группами сжатых плоскостей, включаюm по степенному закону [40] щих ионы Mn3+ и Mn4+ в сопоставимых пропорциях.

Сделан вывод, что наблюдающийся „металлический“ (Cm) Cm - Ccrit, характер зависимости R(T ) возникает в результате m увеличения размеров и концентрации металлических где = 0.85 — критический индекс радиуса корреляции.

кластеров под влиянием усиления ферромагнитного Предполагая, что при охлаждении образцов ниже темпевзаимодействия между ними. При отсутствии сплошного ратуры Кюри значение Cm линейно меняется с T пути для носителей заряда по металлическим областям электропроводность пленок лимитируется туннелироваCm = C(0) + B(Tmax - T ), T Tmax, (14) m нием носителей с участием кластеров.

зависимость D(T ) можно представить в виде При низкой плотности состояний кластеры с понижением температуры могут превращаться в систему туннельно-связанных квантовых точек, что проявляется D(T ) D(0) C(0) + B(Tmax - T ) - Ccrit. (15) m m на зависимости R(T) в виде участка R(T ) const.

Таким образом, для интервала T = Tmax - Tmin можно записать Список литературы D(0) = 0 exp C(0) + B(Tmax - T ) - Ccrit m [1] Э.Л. Нагаев. УФН 166, 8, 833 (1966).

L0 m [2] M.O. Dzero, L.P. Gor’kov, V.Z. Kresin. Eur. Phys. J. B 14, 1 (2000).

- C(0) + B(Tmax - T ) - 1. (16) m [3] В.Е. Найш. ФММ 92, 5, 16 (2001).

Физика твердого тела, 2004, том 46, вып. 1840 В.Д. Окунев, З.А. Самойленко, Т.А. Дьяченко, R. Szymczak, S.J. Lewandowski, H. Szymczak...

[4] J.M.D. Coey, M. Viret, S. von Molnsr. Adv. Phys. 48, 2, 167 [30] T.K. Ng, P.A. Lee. Phys. Rev. Lett. 61, 1768 (1988).

(1999). [31] K. Kikoin, Y. Avishai. Phys. Rev. Lett. 86, 2090 (2001).

[5] M.B. Salamon, M. Jaime. Rev. Mod. Phys. 73, 583 (2001). [32] Н.Ф. Мотт. Переходы металл-изолятор. Наука, М. (1979).

[6] З.А. Самойленко, В.Д. Окунев, Е.И. Пушенко, Т.А. Дья- 342 с.

ченко, А. Черенков, P. Gierlowski, S.J. Lewandowski, [33] А.Е. Карькин, Д.А. Шулятев, А.А. Арсенов, В.А. ЧерепаA. Abal’oshev, A. Klimov, A. Szewczyk. ЖТФ 73, 2, 118 нов, Е.А. Филонова. ЖЭТФ 116, 2, 671 (1999).

(2003). [34] Н.Г. Бебенин, Р.И. Зайнуллина, В.В. Машкауцан, В.С. Гави[7] Ю.А. Бойков, Т. Клаесон, А.Ю. Бойков. ФТТ 45, 6, 1040 ко, В.В. Устинов, Я.М. Муковский, Д.А. Шулятев. ЖЭТФ (2003). 117, 6, 1181 (2000).

[8] Y.G. Zhao, R.C. Srivastava, P. Fournier, V. Smolyaninova, [35] Р.В. Демин, Л.И. Королева, Р. Шимчак, Г. Шимчак. Письма M. Rajeswari, T. Wu, Z.Y. Li, R.L. Greene, T. Venkatesan. в ЖЭТФ 75, 7, 402 (2002).

J. Magn. Magn. Mater. 220, Oct., 161 (2000). [36] И.О. Троянчук, О.С. Мантыцкая, А.Н. Чобот, Г. Шимчак.

[9] T. Venkatesan, X.D. Wu, R. Muenchausen, A. Pique. MRS ЖЭТФ 122, 2, 347 (2002).

Bull. Feb., 54, (1992). [37] С.Ф. Дубинин, В.Е. Архипов, М.Я. Муковский, В.Е. Найш, [10] C. Ghica, M. Valeanu, L.C. Vistor, V. Teodorescu, C. Sandu, В.Д. Пархоменко, С.Г. Теплоухов. ФММ 93, 3, 60 (2002).

C. Ristoscu, I.N. Mihailescu, J. Werckmann, J.-P. Deville. Int. [38] Э.А. Нейфельд, В.Е. Архипов, Н.А. Тумалевич, Я.М. МуJ. Inorg. Mater. 3, 8, 1253 (2001). ковский. Письма в ЖЭТФ 74, 11, 630 (2001).

[11] S. Kanazawa, T. Ito, K. Yamada, T. Ohkubo, Y. Nomoto, [39] U. Staub, G.I. Meijer, F. Fauth, R. Allenspach, J.G. Bednorz, J. Karpinski, S.M. Kazakov, L. Paolasini, F. d’Acapito. Phys.

T. Ishihara, Y. Takita. Surf. Coatings Technol. 169-170, (2003). Rev. Lett. 88, 12, 126 402 (2002).

[40] Б.И. Шкловский, А.Л. Эфрос. Электронные свойства леги[12] R.K. Singh, J. Narayan. Phys. Rev. B 41, 13, 8843 (1990).

рованных полупроводников. Наука, М. (1979). 416 с.

[13] V.D. Okunev, Z.A. Samoilenko, V.M. Svistunov, [41] А.Б. Ханикаев, А.Б. Грановский, Ж.-П. Клерк. ФТТ 44, 9, A. Abal’oshev, E. Dynowska, P. Gierlowski, A. Klimov, 1537 (2002).

S.J. Lewandowski. J. Appl. Phys. 85, 10, 7282 (1999).

[42] J.S. Helman, B. Abeles. Phys. Rev. Lett. 37, 21, 1429 (1976).

[14] Q. Huang, A. Santoro, J.W. Lynn, R.W. Erwin, J.A. Borchers, [43] S. Lee, H.Y. Hwang, B.I. Shraiman, W.D. Ratcliff, J.L. Peng, R.L. Greene. Phys. Rev. B 55, 22, 14 987 (1997).

S.-W. Cheong. Phys. Rev. Lett. 82, 22, 4508 (1999).

[15] V.D. Okunev, Z.A. Samoilenko, A. Abal’oshev, A. Abal’osheva, P. Gierlowski, A. Klimov, S.J. Lewandowski, V.N. Varyukin, S. Barbanera. Phys. Rev. B 62, 1, 696 (2000).

[16] В.Д. Окунев, З.А. Самойленко, В.А. Исаев, A. Klimov, S.J. Lewandowski. Письма в ЖТФ 28, 2, 12 (2002).

[17] В.Д. Окунев, Н.Н. Пафомов, В.А. Исаев, Т.А. Дьяченко, A. Klimov, S.J. Lewandowski. ФТТ 44, 1, 150 (2002).

[18] S.G. Kaplan, M. Quijada, H.D. Drew, D.B. Tanner, G.C. Xiong, R. Ramesh, C. Kwon, T. Venkatesan. Phys. Rev. Lett. 77, 10, 2081 (1996).

[19] Y. Okimoto, T. Katsufuji, T. Ishikawa, T. Arima, T. Tokura.

Phys. Rev. B 55, 7, 4206 (1997).

[20] Н.Н. Лошкарева, Ю.П. Сухоруков, Е.В. Мостовщикова, Л.В. Номерованная, А.А. Махнев, С.В. Наумов, Е.А. Ганьшина, И.К. Родин, А.С. Москвин, А.М. Балбашов. ЖЭТФ 121, 2, 412 (2002).

[21] Н. Мотт, Э. Дэвис. Электронные процессы в некристаллических веществах. Мир, М. (1982). Т. 1. 368 с.

[22] А.С. Москвин, Е.В. Зенков, Ю.Д. Панов, Н.Н. Лошкарева, Ю.П. Сухоруков, Е.В. Мостовщикова. ФТТ 44, 8, (2002).

[23] M.F. Hundley, J.J. Neumeier. Phys. Rev. B 55, 17, 11 (1997).

[24] M.D. Coey, M. Viret, L. Ranno, K. Ounagjela. Phys. Rev. Lett.

75, 3910 (1995).

[25] В.Г. Прохоров, Г.Г. Каминский, В.С. Флис, Янг Пак Ли.

ФНТ 25, 10, 1060 (1999).

[26] M. Ziese, C. Srinitiwarawong. Phys. Rev. B 58, 17, 11 (1998).

[27] И.О. Троянчук, Л.С. Лобановский, Д.Д. Халявин, В.П. Яруничев, Н.В. Пушкарев, Г. Шимчак. ЖЭТФ 116, 2, (1999).

[28] В.Д. Окунев, Н.Н. Пафомов, А. Абалешев, Х. БельскаЛевандовска, П. Герловски, А. Климов, С. Левандовски.

Письма в ЖТФ 26, 20, 20 (2000).

[29] Л.И. Глазман, М.Э. Райх. Письма в ЖЭТФ 47, 378 (1988).

Физика твердого тела, 2004, том 46, вып.

Pages:     | 1 | 2 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.