ПРИЧИНА МЕТАМАГНИТНОГО ПЕРЕХОДА В EuMn0,5Co0,5O3

Исследованы магнитные свойства перовскита EuMn0,5Co0,5O3, полученного при различных условиях синтеза. Показано, что образец, полученный при 1500 °С, проявляет метамагнитный переход, тогда как у образца, полученного при 1200 °С, наблюдалась полевая зависимость намагниченности, характерная для ферромагнетиков. Оба образца имеют температуру Кюри TC = 123 К и приблизительно равную намагниченность в больших магнитных полях. Метамагнетизм связан с переходом из неколлинеарной в коллинеарную магнитную фазу, тогда как наличие кластеров с упорядочением ионов Co2+ и Mn4+ ведет к ферромагнетизму. Неколлинеарная фаза образуется вследствие конкуренции положительных Co2+–Mn4+ и отрицательных Mn4+–Mn4+, Co2+–Co2+ взаимодействий, а также наличия большой магнитной анизотропии.

обменное взаимодействие, намагниченность, фазовые превращения, магнитные материалы

1. Coye, J. M. D. Mixed-valence manganites / J. M. D. Coye., M. Viret, S. von Molnár // Advances in Physics. – 1999. – Vol. 48, N 2. – P. 167–293. https://doi.org/10.1080/000187399243455

2. Jonker, G. H. Ferromagnetic compounds of manganese with perovskite structure / G. H. Jonker, J. H. van Santen // Physica. – 1950. – Vol. 16, N 3. – P. 337–349. https://doi.org/10.1016/0031-8914(50)90033-4

3. Relationship between crystal symmetry and magnetic properties of ionic compounds containing Mn3+ / J. B. Goodenough [et al.] // Phys. Rev. – 1961. – Vol. 124, N 2. – P. 373–384. https://doi.org/10.1103/physrev.124.373

4. Magnetic interaction in Mg, Ti, Nb doped manganites / I. O. Troyanchuk [et al.] // Eur. Phys. J. B. – 2002. – Vol. 28, N 1. – P. 75–80. https://doi.org/10.1140/epjb/e2002-00202-2

5. Park, J.-H. Double-exchange ferromagnetism in La(Mn1–xCox)O3 / J.-H. Park, S.-W. Cheong, C. T. Chen // Phys. Rev. B. – 1997. – Vol. 55, N 17. – P. 11072–11075. https://doi.org/10.1103/physrevb.55.11072

6. Double-exchange ferromagnetism and magnetoresistance in LaMn1–xCuxO3 (x ≤ 0.3) / Y. Sun [et al.] // Appl. Phys. Lett. – 2000. – Vol. 77, N 17. – P. 2734–2736. https://doi.org/10.1063/1.1320021

7. Blasse, G. Ferromagnetic interactions in non-metallic perovskites / G. Blasse // J. Phys. Chem. Solids. – 1965. – Vol. 26, N 12. – P. 1969–1971. https://doi.org/10.1016/0022-3697(65)90231-3

8. Jonker, G. H. Magnetic and semiconducting properties of perovskites containing manganese and cobalt / G. H. Jonker // J. Appl. Phys. – 1966. – Vol. 37, N 3. – P. 1424–1430. https://doi.org/10.1063/1.1708498

9. Nishimori, N. NMR study on the supertransferred hyperfine magnetic field at 55Mn in ferromagnetic perovskites La(Co1–xMgx)0.5Mn0.5O3 / N. Nishimori, K. Asai, M. Mizoguchi // J. Phys. Soc. Jpn. – 1995. – Vol. 64, N 4. – P. 1326–1333. https://doi.org/10.1143/jpsj.64.1326

10. Joy, P. A. Spin states of Mn and Co in LaMn0.5Co0.5O3 / P. A. Joy, Y. B. Khollam, S. K. Date // Phys. Rev. B. – 2000. – Vol. 62, N 13. – P. 8608–8610. https://doi.org/10.1103/physrevb.62.8608

11. The origin of ferromagnetism in the two different phases of LaMn0.5Co0.5O3: evidence from x-ray photoelectron spectroscopic studies / V. L. Joseph Joly [et al.] // J. Phys.: Condens. Matter. – 2001. – Vol. 13, N 4. – P. 649–656. https://doi.org/10.1088/0953-8984/13/4/311

12. Joseph Joly, V. L. Effect of R on the magnetic transition temperature of RMn0.5Co0.5O3 / V. L. Joseph Joly, P. A. Joy, S. K. Date // Solid State Commun. – 2002. – Vol. 121, N 4. – P. 219–222. https://doi.org/10.1016/s0038-1098(01)00456-2

13. Joseph Joly, V. L. Synthesis of two different ferromagnetic phases of RMn0.5Co0.5O3 (R = Pr, Nd, Sm) by a low-temperature method / V. L. Joseph Joly, P. A. Joy, S. K. Date // Materials Letters. – 2001. – Vol. 51, N 2. – P. 172–176. https://doi.org/10.1016/s0167-577x(01)00285-3

14. Magnetic phase diagrams of the Ln(Mn1–xCox)O3 (Ln = Eu, Nd, Y) systems / I. O. Troyanchuk [et al.] // J. Appl. Phys. – 2000. – Vol. 88, N 1. – P. 360–367. https://doi.org/10.1063/1.373668

15. Valence states and metamagnetic phase transition in partially B-site-disordered perovskite EuMn0.5Co0.5O3 / A. N. Va siliev [et al.] // Phys. Rev. B. – 2008. – Vol. 77, N 10. – P. 104442-1–104442-5. https://doi.org/10.1103/physrevb.77.104442