Bài viết tiến hành nghiên cứu chi tiết cấu trúc và tính chất từ của hệ gốm đa tinh thể Pr0,7A0,3MnO3 (với A = Ca, Sr và Ba). Việc thay thế một phần Pr3+ bằng các ion Ca2+, Sr2+ và Ba2+ có bán kính ion khác nhau cho phép chúng tôi đánh giá được sự ảnh hưởng của bán kính ion trung bình () và độ sai khác bán kính ion tại vị trí Pr/A (σ 2 ) lên cấu trúc và tính chất từ của hệ vật liệu. | TẠP CHÍ KHOA HỌC TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT TỪ CỦA HỆ GỐM Pr0 7A0 3MnO3 A Ca Sr Ba CHẾ TẠO BẰNG PHƢƠNG PHÁP NGHIỀNPHẢN ỨNG KẾT HỢP XỬ LÝ NHIỆT Nguyễn Thị Dung1 2 3 Nguyễn Thị Việt Chinh4 Nguyễn Văn Đăng1 Trần Đăng Thành2 3 TÓM TẮT Hệ gốm đa tinh thể Pr0 7A0 3MnO3 A Ca Sr Ba có cấu trúc orthorhombic được chế tạo thành công bằng phương pháp nghiền phản ứng kết hợp với xử lý nhiệt. Thông qua giản đồ nhiễu xạ tia X và dữ liệu M H T sự ảnh hưởng của việc thay thế cation tại vị trí A lên cấu trúc và tính chất từ của hệ Pr0 7A0 3MnO3 A Ca Sr Ba đã được thảo luận một cách chi tiết. Kết quả cho thấy có sự thay đổi của các tham số mạng và sự dịch chuyển đáng kể của nhiệt độ chuyển pha sắt từ - thuận từ TC khi thay thế một phần ion Pr3 bằng các nguyên tố kiềm thổ có bán kính ion lớn hơn. Trong biến thiên từ trường 10 kOe mẫu A Sr Pr0 7Sr0 3MnO3 nổi bật với hiệu ứng từ nhiệt lớn tại gần nhiệt độ phòng với các giá trị đặc trưng Smax và Cpmax cỡ 3 06 và 95 82 J kgK. Từ khóa Hiệu ứng từ nhiệt chuyển pha sắt từ - thuận từ manganites Pr0 7A0 3MnO3. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Trong những năm gần đây các ôxit mangan có cấu trúc perovskite ABO3 với công thức chung RE1-xAxMnO3 trong đó RE là nguyên tố đất hiếm hóa trị ba La Pr. và A là nguyên tố hóa trị hai Ca2 Sr2 và Ba2 là hệ vật liệu rất đƣợc quan tâm nghiên cứu về cấu trúc tinh thể và các tính chất vật lý 1 2 3 4 . Tƣơng tác trao đổi kép DE giữa các ion Mn3 và Mn4 thông qua trung gian là ion ôxy cùng với tƣơng tác electron-phonon mạnh xuất phát từ biến dạng Jahn-Teller của bát diện MnO6 đã làm phát sinh nhiều đặc tính thú vị trong các vật liệu này 5 6 . Một số hiện tƣợng vật lý hấp dẫn nhƣ từ trở khổng lồ CMR chuyển pha kim loại-điện môi và hiệu ứng từ nhiệt MCE đã đƣợc quan sát thấy trong hệ vật liệu RE1-xAxMnO3 bằng cách điều chỉnh tƣơng tác giữa electron-electron và mạng tinh thể-electron với các kiểu rối loạn khác nhau 7 8 . Với nhiều tính chất vật lý hấp dẫn và khả năng điều chỉnh dễ dàng nên hệ vật liệu .
