Feromagnetismus versus uspořádávání náboje v nanokrystalech Pr_0.5Ca_0.5MnO₃ a La_0.5Ca_0.5MnO₃

Pomocí neutronové difrakce a magnetických měření velikosti části jsme zkoumali dopady na strukturu a nízkoteplotní spinové uspořádání v tzv. half-doped manganitech. Studie ukazuje, že uspořádávání náboje a antiferomagnetická struktura CE typu v Mn³⁺/Mn⁴⁺ jež jsou typické pro objemnější částice, jsou téměř kompletně potlačeny, pokud je velikost částic snižována k 20 nm, a namísto toho dochází ke stabilizaci feromagnetického stavu. Příčina tohoto jevu není v nižší energii druhého stavu, ale v blokaci vytlačovacích procesů, díky kterým se vyvíjí uspořádávání náboje. Naše práce má zásadní význam, jelikož krystalová struktura za pokojové teploty v přítomných manganitových částicích nevykazovala odchylku od struktury u větších objemů. Nebyly tudíž prokázány dřívější spekulace o důležité roli povrchového napětí.

ZFC (plné symboly) a FC (otevřené symboly) citlivá místa pro nanočásticové a objemnější vzorky La_0.5Ca_0.5MnO₃ aaLa_0.75Sr_0.25MnO₃. Pravý panel ukazuje detail spodní části hysterezní křivky při 5 K.

¹Institute of Physics, Czech Academy of Sciences, Cukrovarnická 10, Prague 6, Czech Republic
²Faculty of Nuclear Sciences and Physical Engineering, Czech Technical University, Břehová 7, Prague 1, Czech Republic