La0.67Ca0.33MnO3 纳米颗粒中尺寸诱导的磁相变从一阶到二阶的转变

本报告表明，在钙钛矿锰氧化物 La_{1-x}Ca_{x}MnO_3 中，当固定 x \approx 0.33 时，将颗粒尺寸减小至几十纳米范围内，磁相变会从一阶转变为二阶。这种转变仅由尺寸减小引起，化学计量比保持不变。将尺寸减小至平均约 15 nm 仍保持铁磁态，尽管饱和磁化强度略有减小，且铁磁转变温度 T_{C} 被轻微抑制（4%）。纳米颗粒在 T_{C} 附近的磁化强度遵循标度方程 $M/|\epsilon|^\beta = f_\pm(H/|\epsilon|^{\gamma+\beta})$，其中 $\epsilon = |T-T_C|/T_C$。与相变相关的临界指数通过修正的 Arrott 图获得，结果为 $\beta=0.47\pm 0.01$ 和 $\gamma=1.06\pm 0.03$。通过 T_{C} 处的 M 对 H 作图，我们发现指数 $\delta=3.10 \pm 0.13$。所有指数均接近平均场值。相变阶数的转变归因于 dT_{C}/dP 值的降低，这是由于尺寸减小导致纳米颗粒内部压力增加所致。该效应与纳米颗粒中随机应变引起的圆整效应共同作用。