Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов
Основан в 2009 году

Магниторезистивность композитов LSMO/(Cu2O, Ag)

А.А. Утоплов1, Н.В. Пруцакова2, А.В. Рудская1, А.В. Назаренко3, М.В. Белокобыльский1, Ю.В. Кабиров1

1 ФГАОУ ВО «Южный федеральный университет»
2 ФГБОУ ВО «Донской государственный технический университет»
3 ФГБУН «Федеральный исследовательский центр Южный научный центр РАН»

DOI: 10.26456/pcascnn/2024.16.307

Оригинальная статья

Аннотация: Синтезированы и исследованы электрические, структурные и магниторезистивные свойства керамических композитов с различным массовым соотношением компонентов:(Cu2O+CuO)x/(La0,7Sr0,3MnO3)1-x, (x = 0,17; 0,22; 0,33; 0,43; 0,48; 0,53; 0,58; 0,63; 0,68; 0,72; 0,77; 0,82; 0,86; 0,91; 0,99), а также Agy/(La0,7Sr0,3MnO3)1-y, (y = 0; 0,02; 0,06; 0,08; 0,10; 0,12; 0,25; 0,50). Синтез композитов с оксидами меди проведен по оригинальной технологии приготовления образцов сиспользованием дисперсной меди и заранее приготовленного ферромагнитного оксида со структурой перовскита манганита La0,7Sr0,3MnO3 с отжигом при 1000-1050°C. Прессованные смеси с содержанием меди менее 45% массовых отжигались при температуре 1050°C. При более высоких содержаниях меди отжиг выполнен при 1000°C. Составы с наночастицами серебра приготовлены методом восстановления из нитрата серебра. Показано, что в синтезированных композитных составах с массовым соотношениемкомпонентов (Cu2O+CuO)0,43/(La0,7Sr0,3MnO3)0,57 наблюдаются наивысшие значения магниторезистивности порядка 7% в постоянном магнитном поле 14 кЭ при комнатной температуре. При этом максимум магниторезистивности коррелирует с особой областью изменения зависимости электрического сопротивления от соотношения компонентов в этих составах. В составе Ag0,08/(LSMO)0,92 значения магниторезистивности достигают 5,5%.

Ключевые слова: керамические композиты, магниторезистивность, манганит лантана-стронция, оксиды меди, наночастицы серебра, перколяция

  • Утоплов Андрей Александрович – студент 1 курса магистратуры физического факультета, ФГАОУ ВО «Южный федеральный университет»
  • Пруцакова Наталья Викторовна – к.ф.-м.н., доцент кафедры физики, ФГБОУ ВО «Донской государственный технический университет»
  • Рудская Анжела Григорьевна – д.ф.-м.н., профессор кафедры «Нанотехнология», ФГАОУ ВО «Южный федеральный университет»
  • Назаренко Александр Владимирович – к.ф.-м.н., старший научный сотрудник, ФГБУН «Федеральный исследовательский центр Южный научный центр РАН»
  • Белокобыльский Марк Вячеславович – лаборант кафедры общей физики, ФГАОУ ВО «Южный федеральный университет»
  • Кабиров Юрий Вагизович – д.ф.-м.н., профессор кафедры общей физики, ФГАОУ ВО «Южный федеральный университет»

Ссылка на статью:

Утоплов, А.А. Магниторезистивность композитов LSMO/(Cu2O, Ag) / А.А. Утоплов, Н.В. Пруцакова, А.В. Рудская, А.В. Назаренко, М.В. Белокобыльский, Ю.В. Кабиров // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2024. — Вып. 16. — С. 307-317. DOI: 10.26456/pcascnn/2024.16.307.

Полный текст: загрузить PDF файл

Библиографический список:

1. Baibich, M.N. Giant magnetoresistance of (001)Fe/(001)Cr magnetic superlattice / M.N. Baibich, J.M. Broto, A. Fert et al. // Physical Review Letters. – 1988. – V. 61. – I. 21. – P. 2472-2475. DOI: 10.1103/PhysRevLett.61.2472.
2. Binasch, G. Enhanced magnetoresistance in layered magnetic structures with antiferromagnetic interlayer exchange / G. Binasch, P. Grünberg, F. Saurenbach et al. // Physical Review B. – 1989. – V. 39. – № 7. – P. 4828-4830. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.39.4828.
3. Гриднев, С.А. Нелинейные явления в нано- и микрогетерогенных системах / С.А. Гриднев, Ю.Е. Калинин, А.В. Ситников, О.В. Стогней. – М.: Бином, 2012. – 352 с.
4. Slonczewski, J.C. Conductance and exchange coupling of two ferromagnets separated by a tunneling barrier / J.C. Slonczewski // Physical Review B. – 1989. – V. 39. – I. 10. – P. 6995-7002. DOI: 10.1103/PhysRevB.39.6995.
5. Волков, Н.В. Магнитные туннельные структуры на основе манганитов / Н.В. Волков // Успехи физических наук. – 2012. – Т. 182. – № 3. – С. 263-285. DOI: 10.3367/UFNr.0182.201203b.0263.
6. Gupta, S. Enhanced room-temperature magnetoresistance in La0.7Sr0.3MnO3-glass composites / S. Gupta, R. Ranjit, C. Mitra et al. // Applied Physics Letters. – 2001. – V. 78. – I. 3. – P. 362-364. DOI: 10.1063/1.1342044.
7. Artale, C. Electric and magnetic properties of PMMA/manganite composites / C. Artale, S. Fermepin, M. Forti et al. // Physica B: Condensed Matter. – 2009. – V. 404. – I. 18. – P. 2760-2762. DOI: 10.1016/j.physb.2009.06.081.
8. Bowen, M. Nearly total spin polarization in La2/3Sr1/3MnO3 from tunneling experiments / M. Bowen, M. Bibes, A. Barthelemy et al. // Applied Physics Letters. – 2003. – V. 82. – I. 2. – P. 233-235. DOI: 10.1063/1.1534619.
9. Urushibara, A. Insulator-metal transition and giant magnetoresistance in La1-xSrxMnO3 / A. Urushibara, Y. Moritomo, T. Arima et al. // Physical Review B. – 1995. – V. 51. – I. 20. – P. 14103-14109. DOI: 10.1103/PhysRevB.51.14103.
10. Zulkarnain, Z. Regulating the electron transport mechanism and increasing magnetoresistance: the role of CuO filler in La0.7Sr0.2Ca0.1MnO3 grain boundary / Z. Zulkarnain, A. Imaduddin, D.R. Munazat et al. // Research Square. – 2023. – 22 p. DOI: 10.21203/rs.3.rs-2745660/v1.
11. Zhou, Yu. Effects of copper doping on the structure, electrical and low-field magnetoresistance properties of (1–x)La0.67Sr0.33MnO3/xCu (x=0-0.15) composite coatings / Y. Zhou, X. Zhu, S. Li // Ceramics International. – 2017. – V. 43. – I. 13. – P. 10026-10031. DOI: 10.1016/j.ceramint.2017.05.017.
12. Сидоров, А.И. Формирование нано- и микроструктурированных слоев серебра при термическом разложении пленки поливинилового спирта с азотнокислым серебром / А.И. Сидоров, П.А. Безруков, А.В. Нащекин, Н.В. Никаноров // Журнал технической физики. – 2022. – Т. 92. – Вып. 9. – С. 1377-1381. DOI: 10.21883/JTF.2022.09.52929.91-22.
13. Кабиров, Ю.В. Электрические свойства магниторезистивных композитов на основе манганитов / Ю.В. Кабиров, В.Г. Гавриляченко, А.С. Богатин и др. // Инженерный вестник Дона. – 2018. – № 4 (51). – 9 c.
14. Гинье, А. Рентгенография кристаллов. Теория и практика. / А. Гинье; пер. с франц. Е.Н. Беловой, С.С. Квитки, В.П. Тарасовой; под ред. Н.В. Белова. – M.: Физматгиз, 1961. – 604 с.
15. Cantoni, M. Band alignment at interface: A combined experimental-theoretical determination / M. Cantoni, D. Petti, R. Bertacco et al. // Applied Physics Letters. – 2010. – V. 97. – I. 3. – P. 032115-1-032115-3. DOI: DOI: 10.1063/1.3467206.
16. Pallecchi, I. Cu2O as a nonmagnetic semiconductor for spin transport in crystalline oxide electronics / I. Pallecchi, L. Pellegrino, N. Banerjee et al. // Physical Review B. – 2010. – V. 81. – I. 16. – P. 165311-1-165311-10.DOI: 10.1103/PhysRevB.81.165311.
17. Chen, C. Magnetic properties of undoped Cu2O fine powders with magnetic impurities and/or cation vacancies / Ch. Chen, L. He, L. Lai. et al. // Journal of Physics: Condensed Matter. – 2009. – V. 21. – № 14. – Art. № 145601. – 8 p. DOI: 10.1088/0953-8984/21/14/145601.

⇐ Предыдущая статья | Содержание | Следующая статья ⇒