Sm0.7-xLaxSr0.3MnO3 系列中可调控的自旋重取向转变与磁热效应
材料科学
2015-06-11 v1
摘要
我们报道了 Sm0.7-xLaxSr0.3MnO3 系列（x= 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.65, 和 0.7）的电阻率、磁性和磁热性质。所有化合物均在 T = Tc 处表现出二阶顺磁到铁磁转变，通过适当选择掺杂水平 (x)，Tc 可在 83 K 至 373 K 之间任意调控。绝缘铁磁体 x= 0 在 x= 0.1 时转变为 Tc 以下的铁磁金属，且绝缘体 - 金属转变温度随 x 增加而升高。磁化强度 (M) 表现出随温度和掺杂水平变化的有趣行为。除 x= 0.7 化合物外，所有样品的场冷 M(T) 均在远低于 Tc 的温度 T* 处显示出一个尖峰。虽然 Tc 随 x 增加而单调增加，但 T* 逐渐增加，在 x= 0.6 时达到最大值 (T*= 137 K)，随后迅速下降。据推测，T* 以下 M(T) 的下降是由于 Sm(4f) 和 Mn(3d) 亚晶格之间的亚铁磁相互作用，促进了 Mn 亚晶格的自旋重取向转变。M(T) 中观察到的反常特征对直流电阻率没有影响。磁熵变 (delta Sm) 是根据磁化等温线估算的。发现 delta Sm 的符号在 T* 以上为负，在 T* 以下为正，表明正常和逆磁热效应共存。delta Sm 几乎与成分无关（对于 delta H = 1 Tesla，-delta Sm 约为 1.5 J/Kg K），且对于 x = 0.1-0.6，制冷能力介于 50 至 80 J/kg K 之间。居里温度的可调控性以及近乎恒定的 delta Sm 值连同高制冷能力，使得该系列化合物在大温区内的磁制冷应用中具有吸引力。
引用
@article{arxiv.1210.5595,
title = {Tunable spin reorientation transition and magnetocaloric effect in Sm0.7-xLaxSr0.3MnO3 series},
author = {M. Aparnadevi and R. Mahendiran},
journal= {arXiv preprint arXiv:1210.5595},
year = {2015}
}
备注
21 pages, 10 figures