شماره راهنما :
1142 دكتري
پديد آورنده :
ظريفي، مهدي
عنوان :
ويژگي هاي ساختاري، الكتريكي و مغناطيسي منگنايت ها تحت تاثير تنش ذاتي و غيرذاتي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده فيزيك
صفحه شمار :
ده، ۱۸۱ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
پرويز كاملي
استاد مشاور :
حسين احمدوند
توصيفگر ها :
منگنايت ها , تنش ذاتي و غيرذاتي , مغناطو مقاومت
استاد داور :
محمد ابراهيم قاضي، علي رستم نژادي، فرهاد فضيله
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/12/06
كد ايرانداك :
ID1142 دكتري
چكيده فارسي :
1 چكيده در اين پايان نامه اثر تنش ذاتي و غيرذاتي بر روي اكسيدهاي منگنز منگنايت ها بررسي شده است ساختار بلوري اين تركيبات هشت وجهي ميباشد كه تنش به واسطه تغيير هشت وجهي ايجاد مي شود عوامل زيادي منجر به ايجاد تنش خواهد شد كه آاليش اتمها با شعاع يوني متفاوت تنش ذاتي و اليهنشاني بر روي زيراليهه ا تنش غيرذاتي ايجاد خواهد كرد بر اين اساس تاثير تنش ذاتي و غيرذاتي بر روي سه ساختار 8 0 La 3 LASMO xAxSr0 2MnO با فاز فرومغناطيس قوي ساختار 3 LPCMO La0 4Pr0 3Ca0 3MnO كه فازهاي فرومغناطيس و پادفرومغناطيس همزيست مي باشند و3 LCMO La0 5Ca0 5MnO با نظم بار قوي بررسي شد كه نتايج كار در سه بخش گزارش شده است در بخش اول اثر تنش ذاتي ناشي از آاليش اتمهاي Ce Pr Nd Gd در جايگاه النتانيم در ساختار LSMO بررسي شده است نمونه ها با آاليش Pr و Nd تكفاز بوده اما با آاليش Ce و Gd فاز ثانويه در نمونهها وجود دارد در نمونههاي آاليش يافته با Pr و Nd با افزايش ميزان آاليش دماي كوري كاهش مي يابد در حاليكه در آاليشهاي Gd و Ce روند منظمي تكرار نمي شود در آاليشهاي Pr و Nd پديده شيشه ي اسپيني مشاهده مي شود اما در آاليشهاي Gd و Ce رفتار شيشهي اسپيني وجود ندارد رفتار الكتريكي نمونه ها با رفتار مغناطيسي هم خواني خوبي دارد افزايش آاليش Pr باعث كاهش تغييرات آنتروپي و مقدار RCP خواهد شد نمونهها در آاليش ثابت 2 0 براي اتمهاي Nd Pr و Ce گذار فاز مرتبه دوم دارند تغييرات آنتروپي مغناطيسي در ميدان 5 2 تسال براي آاليشهاي Pr Ce و Nd بهترتيب مقادير 5 3 46 2 و 43 3 و براي نمونهي بدون آاليش مقدار 3 2 j kgK بهدست آمد مقدار RCP براي آاليشهاي Nd Pr و نمونهي خالص بهترتيب 22 631 42 121 و 48 211 ژول بر كيلوگرم به دست آمد در بخش دوم اثر تنش ذاتي ناشي از آاليش عناصر سرب در جايگاه كلسيم و آلومينيم در جايگاه منگنز و همچنين تنش فيزيكي ناشي از تغيير ضخامت بر روي زيراليههاي LAO و STO در ساختار LCMO بررسي شد با افزايش آاليش آلومينيم در ساختار LCMO همزيستي فاز كاهش مييابد منحني مغناطش در حالت FC و ZFC در آاليشهاي كمتر از 1 0 بر هم منطبق نميشوند در حاليكه در آاليشهاي باالتر بر هم منطبق ميشوند چنين رفتاري در اندازهگيري مقاومت الكتريكي نمونهها نيز مشاهده مي شود جانشيني سرب با شعاع يوني بزرگتر نسبت به كلسيم در ساختار LCMO باعث افزايش فاز فرومغناطيسي و دماي كوري مي شود با افزايش آاليش تا 1 0 x تغييرات آنتروپي افزايش و سپس در آاليش 2 0 كاهش مييابد مقدار RCP براي نمونهي خالص بيشترين مقدار را نشان ميدهد و در آاليش 1 0 x كمترين مقدار را دارد در ادامه تنش غيرذاتي ناشي از تغيير ضخامت و اثرات زير اليه در ساختار LCMO بررسي شد در زيراليهي STO با كاهش ضخامت فاز پاد فرومغناطيس نظم بار تقويت شده است بنابراين در اين فاز مغناطش اشباع كاهش مييابد بطوريكه در ميدان مغناطيسي 9 تسال نيز گذار فازي مشاهده نميشود براي اليههاي LAO در ضخامتهاي باال نظم بار وجود دارد در حالي كه ضخامتهاي پايين به فاز پاد فرومغناطيس نوع C گذار كردهاند در ضخامت باال تحت ميدان 4 7 و9 تسال گذار صورت گرفته است و با كاهش ضخامت در ميدان باالتري گذار مي كند در بخش سوم تاثير سه عامل نرخ تكرار پالس ضخامت و تنش ناشي از زيراليههاي مختلف بر روي اليه هاي نازك ساختار LPCMO بررسي شد در نرخ تكرار پالس 2 5 و 7 هرتز ميزان تنش برابر بود در حاليكه در 01 هرتز افزايش يافته است دماي كوري با دماي گذار عايق فلز در نرخ تكرار پالس و ضخامت مختلف همخواني خوبي دارد اندازهگيري مغناطش بر حسب ميدان در دو حالت ZFC و FCC نشان ميدهد كه در نمونهي 01 هرتز اليه مرده وجود دارد بنابراين مقاومت افزايش و مغناطش اشباع كاهش مي يابد همچنين در ضخامت هاي پايين نيز اليه مرده در بين سطوح تشكيل مي شود در نهايت تاثير تنش كششي ناشي از زيراليهي NGO با تغيير شرايط اليهنشاني تغيير فاصله زيراليه از هدف و همچنين بازپخت اليهها بررسي شد هنگامي كه فاصله زيراليه از هدف زياد باشد اليهها رشد همبافت دارند در حاليكه با نزديك كردن فاصله عالوه بر رشد در راستاي زيراليه رشد بس بلوري نيز وجود دارد رفتار مقاومت نشان ميدهد كه در فاصلهي زياد زيراليه هدف همزيستي فاز ايجاد شده بعد از بازپخت به فاز نظم اربيتال بار تبديل ميشود در حالتي كه فاصله كمتر ميشود رشد فاز فرومغناطيسي در اليه مشاهده ميشود كه بعد از بازپخت رفتار دو قلهاي در نمونه ظاهر مي شود اندازهگيري AMR در ميدانهاي كمتر از يك تسال انجام شد كه براي نمونههاي بازپخت نشده بيشترين مقدار در بازهي ميداني 5 0 7 0 تسال بدست آمد
چكيده انگليسي :
182AbstractIn this thesis the effect of intrinsic and exrtinsic stress on manganese oxides manganites has beeninvestigated The crystalline structure of these compounds is octahedral and the strain is created by thechanges in the octahedral Many factors can lead to stress however the atoms with different ionic radii willcreate intrinsic stress and the lattice mismatch between film and substrate creates an exrtinsic stress Accordingly the effect of intrinsic and exrtinsic stress on three structures i e La0 8 xAxSr0 2MnO3 LASMO with a strong ferromagnetic phase La0 4Pr0 3Ca0 3MnO3 LPCMO structure with the coexistence offerromagnetic and antiferromagnetic phases and La0 5Ca0 5MnO3 LCMO with strong charge order wasinvestigated and the results are reported in three separate sections In the first section the effect of the inherent stress caused by the doping of atoms Ce Pr Nd Gd at thelanthanum position in the LSMO structure was investigated The samples indicate the single phase formationto Pr and Nd doping but it reveals a secondary phase in Ce and Gd doping By increasing concentration in Prand Nd doping Curie temperature shifts to lower temperature while the Gd and Ce doping Curie temperaturedoes not behavior regularly Spin glass phenomena occurs in Pr and Nd doping but there is no spin glass inGd and Ce doping However the electrical behavior of the samples is in good agreement with the magneticbehavior Increasing the Pr doping reduces the entropy changes and the amount of RCP The samples with2 fixed doping have a second order phase transition for Pr Nd and Ce atoms The obtained values ofentropy changes of the samples under an applied magnetic field of 25 kOe are 3 50 2 64 and 3 34J kg 1 K 1for Ce Pr and Nd doped samples respectively The RCP values of LSMO Nd and Pr doped samples at 2 5Tare 112 84 121 24 and 136 22Jkg 1 respectively In the second part the effect of inherent stress caused by the replacement of Pb and Al elements in theposition of Ca and Mn in LCMO respectively and the exrtinsic stress created by a change in the thickness ofthe LCMO films on the LAO and STO substrates were investigated With the increase of Al concentration inthe LCMO structure the phase coexistence decreases Moreover magnetization curves in FC and ZFCmodes are different fit in doping less than 0 1 while they coincide with higher doping Such behavior is alsoobserved in measuring electrical resistivity of samples The Pb substitution with a larger ion radius comparedwith Ca in the LCMO structure increases the ferromagnetic phase and Curie temperature The entropychanges enhanced with the increase of Pb to 0 1 doping and then decreased in 0 2 doping The RCP value forthe pure sample represents the highest value and has the lowest value at x 0 1 In the following the exrtinsicstress caused by the change in thickness and the substrate effects in the LCMO structure was investigated Inthe STO films decreasing the thickness of the CE strengthened the antiferromagnetic phase Therefore inthis phase the saturation magnetization decreases and in the magnetic field of 9 Tesla phase transition is notobserved For LAO films there exists the CE antiferromagnetic phase in high thicknesses while decreasingthicknesses leads to the emergence of a C type AFM state At high thickness transition temperature wasobserved for the fields above 4T while transition temperature decreased by increasing magnetic fields In the third section the effect of pulse repetition rate thickness and stress on the thin films of the LPCMOstructure was investigated At pulse repetition rate of 2 5 and 7 Hz the strain was equal while it increasedat 10 Hz The Curie temperature is consistent with the temperature of the metal insulator transition in thedifferent repetition rate and thicknesses Measurements of magnetization in both ZFC and FCC statesindicate that there is a dead layer in the 10 Hz sample therefore the resistance increase and saturationmagnetization decreace for this sample Also in the lowe
استاد راهنما :
پرويز كاملي
استاد مشاور :
حسين احمدوند
استاد داور :
محمد ابراهيم قاضي، علي رستم نژادي، فرهاد فضيله
