Отправить статью по E-mail Исследование электрических свойств сульфидов марганца, допированных ионами тулия и иттербия
- Авторы: Коновалов С.О.1, Бегишева О.Б.1, Абдельбаки Х.1, Рыбина У.И.1, Юхно М.Ю.1
-
Учреждения:
- Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева
- Выпуск: Том 21, № 1 (2020)
- Страницы: 108-114
- Раздел: Раздел 3. Технологические процессы и материалы
- URL: https://journals.eco-vector.com/2712-8970/article/view/563646
- DOI: https://doi.org/10.31772/2587-6066-2020-21-1-108-114
- ID: 563646
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Материалы, обнаруживающие связь между электрическими и магнитными свойствами, являются привлекательными для возможного использования в качестве элементной базы в микроэлектронике, спинтронике, сенсорных устройствах. Соединения с переменной валентностью проявляют ряд фазовых переходов металл-диэлектрик, магнитных фазовых переходов, включая изменения магнитных свойств без изменения магнитной симметрии.
Перспективными материалами для изучения этих эффектов являются катион замещенные соединения Mn1−xRexS (Re = 4f элементы), синтезированные на основе антиферромагнитного полупроводника моносульфида марганца. Последнее имеет практическую значимость в разработке новых материалов для датчиков температуры, широко используемых в металлургической отрасли.
Проведены исследования структурных и электрических свойств соединений с переменной валентностью TmXMn1-ХS (0 ≤ X ≤ 0.15) и TmXMn1-ХS (0 ≤ X ≤ 0.25) в области температур 80–1100 K. Определены области существования твердых растворов сульфидов TmХMn1–ХS с ГЦК решеткой типа NaCl. Установлено уменьшение проводимости при замещении катионов марганца ионами тулия и более резкое увеличение постоянной решетки по сравнению с законом Вегарда. При замещении ионами иттербия проводимость увеличивается с ростом концентрации и температурная зависимость имеет вид, типичный для полупроводников.
Ключевые слова
Об авторах
Степан Олегович Коновалов
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева
Автор, ответственный за переписку.
Email: kco.konovalov@yandex.ru
Аспирант
Россия, 660037, г. Красноярск, проспект имени газеты «Красноярский рабочий», 31Ольга Борисовна Бегишева
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева
Email: fisenko_o@mail.ru
Аспирант
Россия, 660037, г. Красноярск, проспект имени газеты «Красноярский рабочий», 31Хишем Абдельбаки
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева
Email: Abdel.hichem@outlook.fr
аспирант
Россия, 660037, г. Красноярск, проспект имени газеты «Красноярский рабочий», 31Ульяна Ильинишна Рыбина
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева
Email: rybinau@mail.ru
Студент
Россия, 660037, г. Красноярск, проспект имени газеты «Красноярский рабочий», 31Михаил Юрьевич Юхно
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева
Email: 5993664@gmail.com
Студент
Россия, 660037, г. Красноярск, проспект имени газеты «Красноярский рабочий», 31Список литературы
- Eerenstein W., Mathur N.D., Scott J.F. Dielectric and Magnetic Properties of Nano-Structure BiFeO3 Doped with Different Concentrations of Co Ions Prepared by Sol-Gel Method // Multiferroic and Magnetoelectric Materials // Nature Journal. 2006. Vol. 442, No. 7104. P. 759–765.
- Физические свойства халькогенидов редкоземельных элементов / А. В. Голубков, Е. В. Гончарова, В. П. Жузе и др. Л. : Наука, 1973. C. 304.
- Аплеснин C. C., Ситников М. Н. Магнитотранспортные эффекты в парамагнитном состоянии в GDXMN1− XS. // Письма в ЖЭТФ. 2014. Т. 100, В. 1-2. С. 104–110.
- Influence of magnetic ordering on the resistivity anisotropy of α-MNS single crystal / S. S. Aplesnin, G. A. Petrakovskii, L. I. Ryabinkina et al. // Solid State Communications. 2004. Vol. 129, Iss. 3. P. 195–197.
- Aplesnin S. S. Spin liquid and quantum effect in antiferromagnets. Palmarium Academic Publ. 2012. P. 140.
- Magnetic and thermophysical properties of GdxMn1–xS solid solutions / S. S. Aplesnin, О. B. Roma-nova, M. V. Gorev et al. // J. Phys.: Cond. Matt. 2013. Vol. 25. P. 025802.
- Nonuniform Magnetic States and Electrical Properties of Solid Solutions / S. S. Aplesnin, A. M. Khar’kov, E. V. Eremin et al. // IEEE Transactions on magnetics. 2011. Vol. 47. P. 4413–4416.
- Рябинкина Л. И., Романова О. Б., Аплеснин С. С. Сульфидные соединения MeXMn1-XS(Me = Cr, Fe, V, Co): технология, транспортные свойства и магнитное упорядочение // Известия российской академии наук. Серия физическая. 2008. T. 72, В. 8. С. 1115–1117.
- Metal-insulator transition and magnetic properties in disordered systems of solid solutions MEXMN1-XS / L. I. Ryabinkina, G. A. Petrakovskii, G. V. Loseva, S. S. Aplesnin // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1995. Vol. 140-144, Iss.1. P. 147–148.
- Спин-зависимый транспорт в монокристалле alpha-MNS / С. С. Аплеснин, Л. И. Рябинкина, Г. М. Абрамова и др. // Физика твердого тела. 2004. Т. 46, В. 11. С. 2000–2005.
- Metall-semiconductors transition in SmXMn1-XS solid solutions / S. S. Aplesnin, O. B. Romanova, A. M. Har'kov // Physica Status Solidi (B): Basic Solid State Physics. 2012. Vol. 249, Iss. 4. P. 812–817.
- Understanding the valence of rare earths from first-principles theory / P. Strange, A. Svane, W. M. Temmerman et al. // Letters to nature. 1999. Vol. 399, Iss. 6738. P. 756–758.
- Derr J., Kneel G., Sake B., M´easson M.-A., Flouquet J. J. Valence and magnetic ordering in intermediate valence compounds : TmSe versus SmB6 // J. Phys.: Condens. Matter. 2006. Vol. 18. P. 2089–2106.
- Изменение валентности тулия в соединениях TmSb1- xTex / М. Н. Абдусалямова, П. А. Алексеев, Е. С. Клементьев и др. // Физика твердого тела. 1994. Т. 36, В. 1. С. 145–151.
- Aplesnin S.S. A study of anisotropic Heisenberg antiferromagnet with S=1/2 on a square lattice by monte-carlo method // Physica Status Solidi (B): Basic Solid State Physics. 1998. Vol. 207, Iss. 2. P. 491–498.
- Aplesnin S. S. Dimerization of antiferromagnetic chain with four-spin interactions // Physics of the Solid State. 1996. Vol. 38, Iss. 6. P. 1031–1036.
- Аплеснин С. С. Неадиабатическое взаимодействие акустических фононов со спинами S = 1/2 в двумерной модели Гейзенберга // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2003. Т. 124, В. 5. С. 1080–1089.
- Aplesnin S. S. Quantum Monte-Carlo analysis of the 2d Heisenberg antiferromagnet with S=1/2: the influ-ence of exchange anisotropy // Journal of Physics: Con-densed Matter. 1998. Vol. 10, Iss. 44. P. 10061–10065.
- Optical response of YbS and YbO at high pressures and the pressure-volume relation of YbS / K. Syassen, H. Winzen, H. G. Zimmer et al. // Phys. Rev. 1985. B. 32. P. 8246.
- Magnetic and electric properties of YbxMn1 − xS alloys / Aplesnin S. S., A. M. Khar’kov, O. B. Romanova et al. // Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics volume. 2013. Vol. 77, No. 10. P. 1252–1254.
- Matsunami M., Okamura H., Ochiai A., Nanba T. Pressure tuning of an ionic insulator into a heavy electron metal: an infrared study of YbS // Physical review letters. 2009. Vol. 103, Iss. 23. P. 237202.
- Магнитные и электрические свойства катионзамещенных сульфидов MeXMn1-XS(Me = Co, Gd) / С. С. Аплеснин, Л. И. Рябинкина, О. Б. Романова и др. // ФТТ. 2009. T. 51, В. 4. C. 661–664.
Дополнительные файлы
