Влияние кислородной нестехиометрии на кристаллическую структуру и магнитные свойства катион-дефицитных манганитов Pr0,9MnOx (2,85 < x < 2,90)

Анотація

Проведены рентгеноструктурные и магнитные исследования системы Pr_0,9MnO_x в зависимости от содержания кислорода в интервале 2,85 < x < 2,90. Установлено, что в твердых растворах серии Pr_0,9MnO_x при увеличении концентрации кислорода происходит фазовый переход антиферромагнетик-ферромагнетик. Кристаллическая структура и магнитные свойства самого восстановленного образца Pr_0,9MnO_2,85 близки к стехиометрическому манганиту PrMnO₃. Pr_0,9MnO_2,90 является ферромагнитным диэлектриком с T_c = 120 К. В этом образце переход из орбитально-упорядоченной фазы в орбитально-разупорядоченную происходит в широком интервале температур. Свойства образцов объясняются гипотезой, согласно которой часть ионов празеодима (до 5%) может быть замещена ионами трехвалентного марганца, в то время как вакансии по кислороду не образуются. При окислении образцов появляются вакансии катионов празеодима, тогда как кислородный каркас сохраняется.