ساخت نانوبلورك هاي 3-xSrxMnO3/0Ca7/0La به روش فعال سازي مكانيكي و بررسي ويژگي هاي ساختاري و مغناطوترابري آن ها

Synthesis of La0.7Ca0.3-x SrxMn03 nano-crystallites by mechanical activation and study their microstructure and magnetotransport properties

در اين پژوهش منگنايت هاي لانتانيوم جانشاني شده با كلسيم و استرانسيوم، 3-xSrxMnO3/0Ca7/0La (3/0، 2/0،‌ 1/0، 0 = x)، به روش فعال سازي مكانيكي ساخته شد. براي ساخت اين منگنايت ها، اكسيدهاي 3O2Mn، 3O2La، CaO و SrO به عنوان مواد اوليه، با عنصرسنجي(استوكيومتري) مناسب، با هم مخلوط شدند. فرآيند فعال سازي مكانيكي در دماي اتاق، در آسياي SPEX 8000 انجام شد. طرح هاي پراش پرتو X (XRD) براي تشخيص تشكيل ساختار به عنوان تابعي از زمان آسياكاري، به كار گرفته شد. نتايج پراش پرتو X نشان مي دهد كه پس از آسياكاري تا حد اكثر 10 ساعت،‌ با استفاده از نسبت وزني ده به يك گلوله به پودر، بلورك هايي با ساختار راستگوشي (اورتورومبيك) با گروه فضاي Pbnm براي تمام تركيب ها بدست مي آيد. اندازه ي ميانگين دانه هاي بلوري (بلورك ها) با استفاده از تصاوير TEM و نتايج حاصل از محاسبه ي نيم پهناي قله هاي XRD حدود 20 نانومتر است. مغناطومقاومت الكتريكي نمونه ها در ميدان مغناطيسي خارجي تا 5/1 تسلا و در دماهايي از 77 تا 300 كلوين با روش چارسوزني اندازه گيري شد. دماي گذار فلز – نارسانا (TM-I) براي تركيب هاي گوناگون بدست آمد كه تركيب 3MnO3/0Ca7/0La بيشترين دماي گذار يعني K 190 را دارد، بيشينه درصد مغناطومقاومت (MR) منفي براي همين تركيب پيرامون دماي K 190 و ميدان T 5/1، برابر 38% است.

In this work, substituted lanthanum manganites with calcium and strontium, Lao.7Cao.3-xSrxMn03 (x = 0, 0.1, 0.2, 0.3), were prepared by a high-energy ball milling method and their microstructure and magnetotransport properties were studied. The raw materials were Mn203, La2C>3, CaO and SrO, mixed in the stoichiometric ratio to obtain these manganites. The mechanical activation process was performed at room temperature in a SPEX 8000 mixer/mill. X-ray diffraction was used to determine the phase transformation as a function of the milling time. The XRD results showed that after up to 10 h of milling process, using a charge ratio of ball to powder of 10:1, crystallite powder with an orthorhombic structure (S.G. Pbnm) was formed for all compounds. Mean crystallites size of the samples obtained from the XRD patterns and TEM micrograph are about 20 nm. Magneto-resistivity of the disc shape samples was measured using four point probe technique, in the temperature ranging from 77 to 300 K in presence of an external magnetic field up to 1.5 T. Maximum metal-insulator transition temperature is 190 K for La0.7Ca0.3MnO3. In this compound the maximum magnetoresistivity factor is 38%, in magnetic field of 1.5 T and temperature of 190 K.