Magnetoresistance effect in layered cobaltite Sr0.9Y0.1CoO2.63

• Autorzy: Bushinsky M. , Tereshko N. , Mantytskaya O. , Fedotova V. , Lanovsky R.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The structure and the magnetic and magnetotransport properties of the perovskite sample Sr_0.9Y_0.1CoO_2.63 have been studied using different diffraction methods and magnetization and conductivity measurements. Synchrotron X-ray diffraction shows that the sample is structurally two-phase. The majority phase has a tetragonally distorted unit cell and is described by the space group I4/mmm. A very strongly broadened superstructure peak observed at small angles in X-ray diffraction patterns at temperatures below 400 K are explained by the existence of a monoclinic phase with large unit cell whose phase fraction is much smaller than that of the tetragonal phase, but which is dominant in the sample Sr_0.8Y_0.2CoO_2.65. The spontaneous magnetization strongly increases with increasing the Y content up to 20% due to formation of the monoclinic phase. The magnetic structure is predominantly antiferromagnetic G-type with magnetic moments 1.5 μB in the layers of CoO₆ octahedra and 2 μB in the anion-deficient CoO_4+γ layers. The electrical conductivity of the sample Sr_0.9Y_0.1CoO_2.63 has semiconducting character. The magnetoresistance reaches 58% for the field B = 14 T at 5 K and decreases strongly with the increasing temperature and Y content.

PL

Struktura i właściwości magnetyczne i magnetotransportowe perowskitu Sr_0.9Y_0.1CoO_2.63 zostały zbadane przy użyciu różnych metod dyfrakcyjnych oraz pomiarów namagnesowania i przewodnictwa. Dyfrakcja rentgenowska mierzona na synchrotronie pokazuje, że próbka ma strukturę dwufazową. Główna faza ma tetragonalnie zniekształconą komórkę elementarną i jest opisana przez grupę przestrzenną I4 /mmm. Pik o bardzo mocno poszerzonej superstrukturze obserwowano pod niewielkimi kątami w dyfraktogramach rentgenowskich w temperaturach poniżej 400 K i jest związany z istnieniem fazy monoklinowej o dużej komórce elementarnej, której frakcja fazowa jest znacznie mniejsza niż faza tetragonalna, ale która jest dominujący w próbce Sr_0.8Y_0.2CoO_2.65. Spontaniczne namagnesowanie silnie wzrasta wraz ze wzrostem zawartości Y do 20% z powodu tworzenia się fazy monoklinowej.

Słowa kluczowe

EN

crystal structure; magnetic structure; magnetization; magnetoresistance

• Wydawca: Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektroniki i Informatyki Politechniki Koszalińskiej
• Rocznik: 2018
• Tom: Nr 13
• Strony: 105--114
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Bushinsky M.

• Scientific-Practical Materials Research Centre of NAS of Belarus, Minsk, Belarus

autor

Tereshko N.

• Scientific-Practical Materials Research Centre of NAS of Belarus, Minsk, Belarus

autor

Mantytskaya O.

• Scientific-Practical Materials Research Centre of NAS of Belarus, Minsk, Belarus

autor

Fedotova V.

• Scientific-Practical Materials Research Centre of NAS of Belarus, Minsk, Belarus

autor

Lanovsky R.

• Scientific-Practical Materials Research Centre of NAS of Belarus, Minsk, Belarus

Bibliografia

• 1. N.B. Ivanova, S.G. Ovchinnikov, M.M. Korshunov, I.M. Eremin, N.V. Kazak, Specific features of spin, charge, and orbital ordering in cobaltites, Phys. Usp. 52(2009) 789–810.
• 2. A. Maignan, C. Martin, D. Pelloquin, N. Nguyen, B.Raveau, Structural and Magnetic Studies of Ordered Oxygen-Deficient Perovskites LnBaCo2O5+δ, Closely Related to the “112” Structure, J. Solid State Chem. 142 (1999) 247 – 260.
• 3. D. Fuchs, C. Pinta, T. Schwarz, P. Schweiss, P. Nagel, S. Schuppler, R. Schneider, M. Merz, G. Roth, H.v. Löhneysen, Ferromagnetic order in epitaxially strained LaCoO3 thin films, Phys. Rev. B 75 (2007) 144402.
• 4. Y. Long, Y. Kaneko, Sh. Ishiwata, Y. Taguchi, Y. Tokura, Synthesis of cubic SrCoO3 single crystal and its anisotropic magnetic and transport properties, J. Phys.: Condens. Matter 23 (2011) 245601.
• 5. A. Muñoz, C. de la Calle, J.A. Alonso, P.M. Botta, V. Pardo, D. Baldomir, J. Rivas, Crystallographic and magnetic structure of SrCoO2.5 brownmillerite: Neutron study coupled with band-structure calculations, Phys. Rev. B 78 (2008) 054404.
• 6. M. James, D. Cassidy, K.F.Wilson, J. Horvat, R.L. Withers, Oxygen vacancy ordering and magnetism in the rare earth stabilised perovskite form of “SrCoO3−δ”, Solid State Sciences 6 (2004) 655 – 662.
• 7. I.O. Troyanchuk, D.V. Karpinsky, V.M. Dobryanskiĭ, A.N. Chobot, G.M. Chobot, A.P. Sazonov Magnetic transformations in the Sr0.78Y0.22Co1−xFexO3−γ system with a perovskite structure, JETP 108 (2009) 428–434.
• 8. I.O. Troyanchuk, D.V. Karpinsky, A.P. Sazonov, V. Sikolenko, V. Efimov, A. Senyshyn Effect of iron doping on magnetic properties of Sr0.78Y0.22CoO2.625+δ-layered perovskite, J. Mater. Sci. 44(2009) 5900–5908.
• 9. D.V. Sheptyakov, V.Yu. Pomjakushin, O.A. Drozhzhin, S.Ya. Istomin, E.V. Antipov, I.A. Bobrikov, A. M. Balagurov Correlation of chemical coordination and magnetic ordering in Sr3YCo4O10.5+δ (δ=0.02 and 0.26), Phys. Rev. B 80 (2009) 024409.
• 10. H. Nakao, T. Murata, D. Bizen, Y. Murakami, K. Ohoyama, K. Yamada, S. Ishiwata, W. Kobayashi, I. Terasaki, Orbital Ordering of Intermediate-Spin State of Co3+ in Sr3YCo4O10.5, J. Phys. Soc. Jpn. 80(2011) 023711.
• 11. T. Roisnel, J. Rodríquez-Carvajal, WinPLOTR: A Windows Tool for Powder Diffraction Pattern Analysis, Mater. Sci. Forum 378-381 (2001) 118 – 123.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).