Μελέτη των μαγνητικών ιδιοτήτων των περοβσκιτών του τύπου RBaCuTO5+y και La1-yCayMn1-xFexO3

• Κύριος συγγραφέας: Τζαβέλλας, Αλέξανδρος
• Άλλοι συγγραφείς: Τροχίδου, Κ.Ν.
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2007
• Θέματα: Μαγνητισμός; 538.3

Η µελέτη του ρόλου των ανταγωνιστικών αλληλεπιδράσεων στη µαγνητική συµπεριφορά υλικών µε δοµή περοβσκίτη αποτέλεσε το αντικείµενο της εργασίας αυτής. Συγκεκριµένα, µελετήθηκαν περοβσκίτες της µορφής RBaCuΤO5+y, όπου το R συµβολίζει σπάνια γαία και το Τ ένα µεταβατικό µέταλλο. Στα συστήµατα αυτά, αρχικά, έγιναν υπολογισµοί ηλεκτρονικής δοµής της ύλης από πρώτες αρχές, οι οποίοι υποδεικνύουν πως η κατανοµή των κατιόντων Cu και T στις θέσεις τους που ευνοείται ενεργειακά είναι η τυχαία. Για την εξέταση της µαγνητικής συµπεριφοράς της βασικής κατάστασης των εµπλουτισµένων µε οξυγόνο ενώσεων RBaCuTO5+y, πραγµατοποιήθηκαν υπολογισµοί ηλεκτρονικής δοµής της ύλης µε το πρότυπο Hubbard οι οποίοι έδειξαν ότι η παρουσία των προσµίξεων οξυγόνου είναι καταλυτική στη συµπεριφορά του συστήµατος κοντά στις διαχωριστικές γραµµές στο διάγραµµα φάσεων και επηρεάζουν τη χωρική εξάρτηση της µαγνήτισης. Στη συνέχεια, για να µελετηθεί η επίδραση της θερµοκρασίας, πραγµατοποιήθηκαν υπολογισµοί µε προσοµοιώσεις Monte Carlo, οι οποίoι δείχνουν πως η ύπαρξη δύο µαγνητικών ροπών στο σύστηµα είναι καθοριστική για τις ιδιότητές του. Επίσης, ανάλογα µε τη συγκέντρωση y του επιπλέον οξυγόνου, αυτό εµφανίζει µαγνητική τάξη άλλοτε σε δύο και άλλοτε σε τρεις διαστάσεις. Ένα άλλο συµπέρασµα είναι ότι η θερµοκρασία Tc µετάβασης στη µη µαγνητική φάση δεν επηρεάζεται σηµαντικά από την τιµή της συγκέντρωσης y. Τέλος, µελετήθηκαν, στα πλαίσια της θεωρίας µέσου πεδίου, οι µαγνητικές ιδιότητες των περοβσκιτών της µορφής La1-yAyMn1-xFexO3 (όπου A είναι Ca ή Pb, και οι παράµετροι y και x παίρνουν τιµές στις περιοχές 0.2<0.5 και x<0.1 αντίστοιχα) που χαρακτηρίζονται από κολοσσιαία µαγνητοαντίσταση (CMR). Οι υπολογισµοί µας έδειξαν ότι, η θερµοκρασία Tc παρουσιάζει γραµµική µείωση µε την αύξηση του ποσοστού αντικατάστασης x του Mn από τον Fe. Τα αποτελεσµατά µας συγκρίθηκαν µε πειραµατικά δεδοµένα, όπου αυτά υπάρχουν, και βρέθηκαν σε συµφωνία, γεγονός που επιβεβαιώνει ότι οι ανταγωνιστικές αλληλεπιδράσεις που εισάγονται στα συστήµατα αυτά είναι υπεύθυνες για τη µεταβολή της µαγνητικής τους δοµής και ιδιοτήτων.