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 Estudos de distorções da rede e correlações electrónicas em manganites utilizando sondas lociais
Please use this identifier to cite or link to this item http://hdl.handle.net/10773/2667

title: Estudos de distorções da rede e correlações electrónicas em manganites utilizando sondas lociais
authors: Lopes, Armandina Maria Lima
advisors: Orgaz Maria de los Dolores Josefa Manso
Amaral, Vítor Brás de Sequeira
keywords: Física
Manganites
Manganites
Óxidos magnéticos
Resistência magnética
issue date: 2006
publisher: Universidade de Aveiro
abstract: Nesta tese apresenta-se um estudo experimental das distorções locais e correlações electrónicas em óxidos magnéticos com magnetoresistência colossal. A técnica de sonda local – Correlação Angular Perturbada – é utilizada em amostras caracterizadas quanto às suas propriedades macroscópicas nomeadamente propriedades estruturais, magnéticas e eléctricas, tendo em vista a obtenção de informação microscópica relevante via gradiente de campo eléctrico e campo magnético hiperfino, focando em particular os seguintes aspectos: -Distorções de rede e agregados de polarões no sistema LaMnO3+∆. É apresentado um estudo dos gradientes de campo eléctrica e campo magnético hiperfino em amostras representativas do sistema LaMnO3+∆, correlacionando estas propriedades locais com a caracterização das propriedades macroscópicas, efectuada nas mesmas amostras. Desta forma, foi possível estudar a natureza microscópica das distorções polarónicas. Foi dada especial atenção ao composto com composição LaMnO3.12 uma vez que este é um sistema padrão de uma manganite ferromagnética-isoladora que apresenta uma transição estrutural romboédrica (R)-ortorrômbica (O) perto da temperatura ambiente. O estudo revelou que agregados de distorções locais sobrevivem até 776 K, na fase de estrutura média mais simétrica (romboédrica), onde, por simetria, os octaedros MnO6 deveriam ser regulares. Estas distorções são semelhantes às observadas no sistema LaMnO3 onde os octaedros MnO6 apresentam uma distorção Jahn-Teller colectiva. Com a diminuição da temperatura observa-se um aumento contínuo destes agregados. Abaixo de uma temperatura crítica estas distorções relaxam acomodando-se numa estrutura com reduzidas distorções Jahn-teller. Verificou-se também que a transição estrutural (macroscópica) pode ser entendida como uma transição de percolação dos ambientes microscópicos. -Coexistência das ordens eléctrica e magnética no sistema Pr1-xCaxMnO3. É apresentado o primeiro estudo de gradiente de campo eléctrico no sistema Pr1-xCaxMnO3. Este estudo foi efectuado numa larga gama de temperaturas permitindo estudar localmente as diversas transições que este sistema apresenta. Em particular, na região do diagrama de fases onde existe ordenamento de carga e orbital (0.32<x<0.90), a componente principal do gradiente de campo eléctrico apresenta uma descontinuidade perto desta transição. Esta anomalia no gradiente de campo eléctrico é relacionada com possiveis distorções da simetria local sugerindo a presença de uma polarização eléctrica espontânea a temperaturas inferiores às de ordenamento de carga.

This thesis presents an experimental study on lattice distortions and electronic correlations in colossal magnetoresistive magnetic oxides. The Perturbed Angular Correlation local probe technique is used to study selected manganite systems in order to obtain relevant insight into microscopic phenomena responsible for their macroscopic properties. Complementary structural, magnetic and electric characterization was performed. The work is focused on the following aspects: - Lattice distortions and polaron clusters in LaMnO3+∆ system. A study of the electric field gradient and magnetic hyperfine field was performed in representative samples of the LaMnO3+∆ system, and correlated with macroscopic information obtained in the same samples. Particular attention was given to the LaMnO3.12 sample since this compound is a prototype of a ferromagnetic-insulator manganite, presenting a rhombohedricorthorhombic structural phase transition near room temperature. We found that random distributed polaron clusters survive in the undistorted Rhombohedric phase, up to temperatures as high as 776 K. These distortions are as strong as those observed in the orbital ordered LaMnO3. Lowering temperature, the clusters continuously expand until a microscopic transition takes place. Below the transition, the distortions are accommodated into a weaker JT distorted phase. Additionally, the macroscopic structural phase transition can be viewed as a percolation transition of the microscopic environments. - Coexistence of electric and magnetic order in the Pr1-xCaxMnO3 system. The electrical field gradient (EFG) was studied for several compositions of the Pr1-xCaxMnO3 system. This local probe analysis was complemented with the study of the magnetic and structural properties. This allowed the determination of the electrical field gradient phase diagram for this system. The problematic of the charge/orbital order was also studied. Perturbed Angular Correlation studies were used to infer about atomic-scale distortions in a wide temperature range encompassing the charge/orbital and magnetic ordering transitions. The electrical-field gradient generated by the charge distribution around the probe shows strong anomalies when the system undergoes the charge-order (CO) transition. In particular, the principal component of the EFG presents a sharp discontinuity below the CO transition. The anomaly of EFG below TCO was related with the displacements of the ions causing a distortion of the local symmetry and thus connected with the existence of a local electric polarization.
description: Doutoramento em Física
URI: http://hdl.handle.net/10773/2667
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FIS - Teses de doutoramento

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