Манганиты
Манганиты — вещества на основе марганца, представители класса окислов переходных металлов. Наибольший интерес представляют соединения типа formula_1, где A — двухвалентный элемент (Ca, Ba, Sr, …). Концентрация x элемента A может меняться в широких пределах formula_2, при этом физические свойства манганитов резко меняются. Система переходит через цепочку фазовых переходов с разнообразными типами упорядочения: магнитного, структурного, электронного.

Манганиты исследуются уже более 50 лет и представляют большой интерес из-за открытия сравнительно недавно (1994 г.) колоссального магнетосопротивления. Этот эффект может служить основой технических приложений, он наблюдается в интервале концентраций x, где существует ферромагнитная металлическая фаза и состоит в том что электрическое сопротивление formula_3 уменьшается при приложении магнитного поля. Величина эффекта formula_4 в полях порядка 1 Тл может достигать десятков процентов. Максимальный эффект возникает в окрестности температуры Кюри.

Например, соединение formula_5 является антиферромагнитным диэлектриком с магнитной структурой типа A, при замещении лантана кальцием система становится ферромагнитным металлом, а при formula_6 — снова антиферромагнитным диэлектриком с магнитной структурой типа G в конечном состоянии formula_7 и типа C в промежуточной области концентраций. При повышении температуры ферромагнитная фаза меняется парамагнитной с резким падением проводимости. Поведение электросопротивления от температуры сильно зависит от концентрации допированного элемента (от степени легирования исходного соединения двухвалентным элементом). Появление металлического состояния при переходе через точку Кюри и сильное магнитосопротивление — явления, тесно связанные друг с другом, являются типичным свойством манганитов.

Появление металлической ферромагнитной фазы в манганитах было объяснено ещё в 1951 г. Зинером на основе предположения о сильном внутриатомном обмене между локализованным спином и делокализованным электроном. Благодаря этой связи спин электрона выстраивается параллельно спину иона. И электрон, таким образом, способен передвигаться от узла к узлу решётки, понижая полную энергию системы. В этом случае ферромагнитное состояние возникает не из-за обменного взаимодействия ионов, а из-за кинетического эффекта. Этот механизм назвали двойным обменом:

Mn → O → Mn (двойной переход электрона через промежуточный ион кислорода).

Благодаря этому эффекту манганиты можно включить в так называемый класс сильно коррелированных электронных систем.
Q731
марганца
Concept
Q185357
фазовых переходов
Concept
Q1023887
колоссального магнетосопротивления
UNK
Q42300473
ферромагнитная
UNK
Q25358
электрическое сопротивление
Concept
Q11408
магнитного поля
Concept
Q191073
температуры Кюри
Concept
Q42300473
ферромагнитным
UNK
Q188479
парамагнитной
Concept
Q25358
электросопротивления
Concept
Q191073
точку Кюри
Concept
Q133673
спин
Concept
Q2225
электрон
Concept
Q4280213
Манганиты
Concept
Q4280213
Манганиты
Concept
1994-01-01T00:00:00Z^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#dateTime
1994
DATE
1951-01-01T00:00:00Z^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#dateTime
в 1951
DATE
+1^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
1
NUMBER
+2^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
2
NUMBER
+50^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
50
NUMBER
+1994^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
1994
NUMBER
+3^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
3
NUMBER
+4^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
4
NUMBER
+1^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
1
NUMBER
+5^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
5
NUMBER
+6^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
6
NUMBER
+7^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
7
NUMBER
part of