Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Επίκ. Καθηγητής Ε. Συσκάκης (επιβλέπων), Καθηγητής Χ. Λόντος, Επίκ. Καθηγητής Σ. Γλένης
Περίληψη:
Μελετήθηκε η επίδραση του Cr στην τροχιακή και τη μαγνητική τάξη ενώσεων
LaMn(1-x)Cr(x)Ο(3+δ) που συντέθηκαν με τη μέθοδο της αντίδρασης στη στερεά
κατάσταση. Τα δείγματα παρασκευαστήκαν σε Τ=900-1400οC, t=0.5-200h, σε
ατμόσφαιρες ελεγχόμενης PO2 (210-10^(-9) mbar) με στόχο προοδευτικά
μεταβαλλόμενη μείωση της περίσσειας, δ, του Ο2 μεταξύ των τιμών 0.0δ0.09.
Σύμφωνα με τα αποτελέσματα των μετρήσεων R(Τ) και DTA στην περιοχή 300-1100 Κ
τόσο σε στοιχειομετρικά (δ0) δείγματα όσο και σε δείγματα με χαμηλή (δ<0.05)
περίσσεια Ο2 η θερμοκρασία της μετάβασης Jahn-Teller μετατοπίζεται γραμμικά
προς χαμηλότερες τιμές, ενώ η λανθάνουσα θερμότητα μειώνεται δραστικά
συνοδευόμενη και από αυξανόμενη διαπλάτυνση της μετάβασης, με την αύξηση της
συγκέντρωσης του Cr. Οι μεταβολές αυτές αντανακλούν τη μείωση της συλλογικής
παραμόρφωσης Jahn-Teller, εξαιτίας της ασυμβατότητας μεγέθους και της αύξησης
της συγκέντρωσης μη παραμορφωμένων οκταέδρων Cr^(3+)O^(2-)6 στο πλέγμα. Η
μαγνητική κατάσταση στα δείγματα αυτά, σύμφωνα με τα αποτελέσματα των
μετρήσεων της χac (80-300 Κ), χαρακτηρίζεται από μετάβαση από την PM στην AFM
(x=0) ή στην Canted-AFM (για x>0) κατάσταση. Η θερμοκρασία μετάβασης, Τca~135-
90Κ, μετατοπίζεται σε χαμηλότερες τιμές και παρουσιάζει ελάχιστο για
συγκεντρώσεις Cr 0.15x0.25 υποδηλώνοντας την ενίσχυση FM αλληλεπίδρασης στις
αλυσίδες Mn^(3+)-O-Cr^(3+). Σύμφωνα με τα αποτελέσματα των μετρήσεων R(T) και
DTA για όλα τα δείγματα με δ<0.05 η μετάβαση από την ψευδοκυβική (Ο) στη
ρομβοεδρική (R) συμμετρία πραγματοποιείται σε μονότονα μειούμενες θερμοκρασίες
ΤΟ-R=1020-870 Κ. Με βάση τα αποτελέσματα της DTA για τις μεταβάσεις Ο-R και
Jahn-Teller διαπιστώνεται ότι η παρουσία του Cr προκαλεί συγκριτικά ισχυρότερη
αποσταθεροποίηση στη μετάβαση Jahn-Teller. Τα αποτελέσματα των μετρήσεων για
δείγματα υψηλής περίσσειας (δ0.09) σε O2, έδειξαν ότι η μεταφορά φορτίου
περιγράφεται με το μοντέλο του μικρού πολαρονίου, ενώ εγκαθίσταται FM τάξη
μακράς εμβέλειας ως απόρροια του μηχανισμού διπλής ανταλλαγής. Η θερμοκρασία
Curie (150-170 Κ) παρουσιάζει μέγιστη τιμή για x=0.10 σε συμφωνία με τη
βιβλιογραφία, δείχνοντας ότι η παρουσία του Cr δεν ενισχύει τη λειτουργία του
μηχανισμού διπλής ανταλλαγής. Από τα αποτελέσματα των μετρήσεων υπέρυθρης
φασματοσκοπίας IR, για τα δείγματα με δ0.0, διαπιστώνεται η ύπαρξη κύριων
κορυφών στην περιοχή κυματαρίθμων k=300-750 cm^(-1). Η κορυφή στην περιοχή ~360
cm^(-1) φαίνεται να εξασθενεί με την αύξηση της συγκέντρωσης του Cr, ενώ οι
κορυφές στην περιοχή ~430cm^(-1) και στην περιοχή ~580cm^(-1) ενισχύονται από
την παρουσία του Cr. Συγκρίνοντας τα φάσματα απορρόφησης, για κάθε δείγμα, σε
διάφορες θερμοκρασίες (Τ<300Κ) διαπιστώνεται ότι με τη μείωση της θερμοκρασίας
οι κορυφές απορρόφησης γίνονται πιο οξείες ενώ παράλληλα μετατοπίζονται ασθενώς
προς υψηλότερους κυματαρίθμους.
Λέξεις-κλειδιά:
Μαγγανίτες, Ντοπάρισμα με Cr, Μετάβαση Jahn-Teller, Υπέρυθρη Φασματοσκοπία, Στοιχειομετρία οξυγόνου
