Турченко В. О. Дефектність структури, фазові переходи та магніторезистивні властивості допійованих Ca2+ і Sr2+ манганіт-лантанових перовскітів

Дисертація присвячена встановленню механізму дефектоутворення та впливу дефектів (катіонних та аніонних вакансій) на структурні особливості, транспортні та магнітні властивості керамічних манганіт-лантанових перовскітів. Використовували рентгеноструктурний, пікнометричний, мікроскопічний, магнітний (hi), ЯМР 55Mn, резистивний і магніторезистивний методи досліджування лантан-кальцієвих та лантан-стронцієвих манганітоперовскітів, отриманих в широкому інтервалі температур (900 - 1500 С). Встановлено, що реальна структура манганіт-лантанових перовскітів La1-xMx2+MnO3±delta (M2+= Ca2+ і Sr2+) містить аніонні та катіонні вакансії, а електронейтральність досягається двома механізмами: переходом Mn3+ -> Mn4+ і утворенням аніонних вакансій. Показано вплив концентрації аніонних вакансій на величину коефіцієнта термічного розширення. Істотні відмінності температур фазових переходів "метал-напівпровідник" Tms і "ферро-парамагнетик" Tc в Ca2+ і Sr2+ допійованих манганіт-лантанових перовскітах пояснено не тільки відмінністю їх іонних радіусів, але й різною кисневою нестехіометрією та дефектністю структури. Виявлений аномальний гістерезис намагніченості пояснюється взаємодією між магнітними моментами феромагнітної матриці і антиферомагнітного кластера, через виникнення перехідних зон між кристалітами з неоднорідним складом за вмістом Mn3+. Зменшення величин кулонівської DELTA і ян-теллерівської gamma щілин із зростанням x в допійованих Ca2+ манганіт-лантанових перовскітах пояснено зменшенням спотворення кристалічної гратки внаслідок зміни співвідношення Mn3+/Mn4+ і, як наслідок, збільшенням концентрації ізотропних кисневих октаедрів. Апробована методика розрахунку фактичної дефектності структури манганіт-лантанових перовскітів дозволяє оцінювати концентрацію дефектів для заданого складу на стадії їх отримання й прогнозувати їх вплив на магніто-транспортні властивості манганітів залежно від концентрації допіювання та режимів спікання.