Φασματοσκοπικές μελέτες πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR) σε συστήματα περοβσκιτών μαγγανίου κολοσσιαίας μαγνητοαντίστασης

Abstract

The class of perovskite manganites has been regarded as a fruitful field for research. Exhibiting a bad metal behavior as a dinstict member of transition metal oxides, manganites manage to raise a worldwide interest, rather easily considering the multiphase nature which is depicted in plenty of abundant phase diagrams. Understanding the complex glassy phenomena which accompany polaron formation in optimally doped manganites (odm) is a cumbersome issue, which remains still unanswered. Here, on the basis of 139la and 55mn nmr measurements performed in the temperature range 80k-900k we show that glass freezing, observed in the paramagnetic phase of odm laο.67ca0.33mno3 , is not a random uncorrelated process due to quenched disorder but the signature of a collective spin-glass state which for t<tc cosnolidates with the feromagnetic state in a new thermodynamic phase. Comparison with nmr measurements on laο.77ca0.23mno3 , laο.59ca0.41mno3 και laο.70sr0.30mno3 indicates that the key parameter is the magnitude of short range correlated polaronic distortions, which control (i) the stability of the spin glass phase component and (ii) the kind (first or second order) of the paramagneic to feromagnetic phase transition.

Οι περοβσκιτες μαγγανιου ως ισχυρως συσχετιζομενα ηλεκτρονικα συστηματα ανηκουν στα οξειδια μεταλλων μεταπτωσης και ειναι ευρεως γνωστοι λογω του φαινομενου κολοσσιαιας μαγνητοαντιστασης. Χαρακτηριζονται απο σημαντικες ηλεκτρονικες και μαγνητικες ιδιοτητες οι οποιες αποτυπωνονται σε πλουσια διαγραμματα φασης. Η πολυπλοκοτητα του διαγραμματος φασης των ενωσεων la1-xcaxmno3 διαμορφωνεται σε σημαντικο βαθμο απο την υαλωδη κατασταση των spin και το σχηματισμο των πολαρονιων. Οι μελετες πυρηνικου μαγνητικου συντονισμου των τετραπολικων πυρηνων 139la, 55mn σε θερμοκρασιακο ευρος 80κ<τ<900κ αποκαλυπτουν οτι η υαλωδης κατασταση των spin στην παραμαγνητικη φαση του laο.67ca0.33mno3 δεν ειναι μια τυχαια διαδικασια που οφειλεται σε αταξια των ροπων με αποτελεσμα τη μαγνητικη αποσβεση (quenched disorder) αλλα η εκφραση μιας συλλογικης υαλωδους καταστασης η οποια για τ<τc συνυπαρχει με τη σιδηρομαγνητικη κατασταση και δημιουργει μια νεα θερμοδυναμικη φαση. Συγκριτικες μετρησεις στα δειγματα laο.77ca0.23mno3 , laο.59ca0.41mno3 και laο.70sr0.30mno3 φανερωνουν οτι καθοριστικο ρολο εχει ο βαθμος σχηματισμου των πολαρονικων παραμορφωσεων μικρης κλιμακας οι οποιες ελεγχουν: α) τη σταθεροτητα της υαλωδους καταστασης και β) το ειδος (πρωτη ή δευτερη) της μεταβασης απο την παραμαγνητικη στη σιδηρομαγνητικη κατασταση.