Явление обменного сдвига в перовскитах (Nd₁₋хYx)₂/₃Ca₁/₃MnO₃ (x = 0; 0,1)

Abstract

Обнаружен обменный сдвиг петель гистерезиса в соединениях (Nd₁₋хYx)₂/₃Ca₁/₃MnO₃ (x = 0; 0,1), возникающий при охлаждении в магнитном поле ниже температур магнитного упорядочения и свидетельствующий о магнитном фазовом расслоении этих соединений при низких температурах. Оценен вклад ферромагнитной фазы в полную намагниченность соединений. Обнаружено, что замещение неодима иттрием приводит к увеличению содержания ферромагнитной фазы в допированном соединении (Nd₀,₉Y₀,₁)₂/₃Ca₁/₃MnO₃ по сравнению с исходным соединением Nd₂/₃Ca₁/₃MnO₃. При этом ферромагнитная фаза в допированном соединении характеризуется меньшей коэрцитивной силой Hс и более прямоугольной петлей гистерезиса. Величина поля обменного сдвига HEB немонотонно зависит от магнитного поля охлаждения Нcool, и в области достаточно больших полей Нcool > 5 кЭ примерно вдвое меньше для допированного соединения. Такое различие определяется меньшей величиной обменного взаимодействия и большей величиной намагниченности насыщения ферромагнитной фазы в (Nd₀,₉Y₀,₁)₂/₃Ca₁/₃MnO₃.

Виявлено обмінний зсув петель гістерезису у сполуках (Nd₁₋хYx)₂/₃Ca₁/₃MnO₃ (x = 0; 0,1), що виникає при охолодженні у магнітному полі нижче температур магнітного впорядкування та свідчить про магнітне фазове розшарування цих сполук при низьких температурах. Оцінено внесок феромагнітної фази в повну намагніченість сполук. Виявлено, що заміщення неодиму ітрієм призводить до збільшення змісту феромагнітної фази у допованій сполуці (Nd₀,₉Y₀,₁)₂/₃Ca₁/₃MnO₃ в порівнянні з базовою сполукою Nd₂/₃Ca₁/₃MnO₃. При цьому феромагнітна фаза в допованій сполуці характеризується меншою коерцитивною силою Hс та більш прямокутною петлею гістерезису. Величина поля обмінного зсуву HEB немонотонно залежить від магнітного поля охолодження Нcool, та в області досить великих полів Нcool > 5 кЕ приблизно вдвічі менше для допованої сполуки. Така різниця обумовлена меншою величиною обмінної взаємодії та більшою величиною намагніченості насичення феромагнітної фази в (Nd₀,₉Y₀,₁)₂/₃Ca₁/₃MnO₃.

Exchange bias phenomenon evident of antiferromagnetic–ferromagnetic phase segregated state has been observed in (Nd₁₋хYx)₂/₃Ca₁/₃MnO₃ (x = 0; 0,1) compounds at low temperatures. A contribution to the total magnetization of the compounds due to the ferromagnetic phase has been evaluated. It has been found that yttrium doping leads to the growth of the ferromagnetic phase fraction. The ferromagnetic phase in the doped compound has a lower coercivity Hc and more rectangular form of the hysteresis loop. The values of the exchange bias field HEB and coercivity are found to be strongly dependent on the cooling magnetic field Нcool. In sufficiently high magnetic fields, Нcool > 5 kOe, the HEB value is approximately twice in the doped compound than in the parent compound. This difference is attributed to the lower exchange interaction and the higher saturation magnetization of the ferromagnetic phase in (Nd₀,₉Y₀,₁)₂/₃Ca₁/₃MnO₃.