Skip to main content
SUPERVISOR
Parviz Kameli,Hadi Salamati mashhad
پرویز کاملی (استاد مشاور) هادی سلامتی مشهد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ali Rostamnejadi
علی رستم نژادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1384

TITLE

Preparation and Study of Structural, Magnetic and Electrical Properties of La1-xSrxMnO3 (x=0.33, 0.55) Nanostructures
In this thesis we have studied structural, magnetic , thermal and electrical properties of La 1-x Sr x MnO 3 (x=0.33, 0.55) nanostructures, nanoparticles and thin films. AC susceptibility measurements and memory effect suggest that the nanoparticles of La 1-x Sr x MnO 3 (x=0.33) have superparamagnetic behaviour near room temperature. Also the magneto-traort properties of nanogranular samples are studied. Large low field magnetoresistance and magnetic field sensitivity are observed. A powder sample of this composition shows large conventional magnetocaloric effect above room temperature. Nanoparticles of La 1-x Sr x MnO 3 (x=0.55) show unusual ferromagnetic properties and large inverse magnetocaloric effect. Cooling field and particle size dependence of exchange bias effect have been studied. The coercivity and exchange bias fields decrease exponentially with cooling field. Thin films of La 1-x Sr x MnO 3 (x=0.33) show nonlinear traort properties with large low field magnetoresistance. Keywords: manganite, nanoparticles, thin film, magnetocaloric, exchange bias, superparamagnetism,
در این پایان نامه خواص ساختاری، الکتریکی و مغناطیسی نانوساختارهایLa1-xSrxMnO3 (x=0.33,0.55) شامل نانوذرات و لایه های نازک آنها مورد مطالعه قرار گرفته است. در بررسی خواص ساختاری نمونه ها از طرح پراش پرتو X همراه با تحلیل ریتولد آنها توسط نرم افزار FULLPROF و تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری استفاده شده است. از نانوذرات ترکیب La1-xSrxMnO3 (x=0.55) شش نمونه با اندازه های بینnm 16 تا nm 140 تهیه شده است. دیده شد که ثابتهای شبکه، طول و زوایای پیوندی با افزایش اندازه ذرات تغییر می کنند. در این نانوذرات خواص فرومغناطیسی غیر معمولی بر حسب اندازه ذرات دیده شد. در دمایK 5 در صد فاز فرومغناطیسی از 29 % در نمونه با اندازه ذرات nm 16 به 45% در نمونه با اندازه nm 36 افزایش می یابد و سپس با افزایش اندازه ذرات کاهش یافته و در نمونه با اندازه ذرات nm 140، به 8 % می رسد. دمای کوری نمونه ها در محدوده دمای اتاق است که با کاهش اندازه ذرات مقداری افزایش می یابد. گذار فاز فرومغناطیس-پادفرومغناطیس در نانوذرات با اندازه کوچک تر از nm 36 دیده نمی شود. این گذار فاز در نمونه های با اندازه بزرگتر از nm 36 دیده می شود. نتایج به دست آمده نشان می دهند که علاوه بر آثار سطحی، ناهمگنیهای ذاتی در تعیین خواص مغناطیسی این منگنایت نقش دارند و فاز فرومغناطیسی در درون نانوذرات پادفرومغناطیسی وجود دارد. پدیده بایاس تبادلی در این نمونه ها بررسی شد. دیده شد که با افزایش اندازه ذرات، میدانهای بایاس تبادلی و وادارندگی کاهش می یابند. همچنین در نمونه با اندازه ذرات nm 16 اثر میدان اعمالی بر پدیده بایاس تبادلی نیز بررسی شد. مشاهده شد که میدانهای تبادلی و وادارندگی به صورت نمایی با میدان اعمالی کاهش می یابند که بر خلاف رفتار دیده شده در نانوساختارهای لایه ای است. اثر مگنتوکالریک در دو نمونه با اندازه ذرات m 36 و nm140 با استفاده از اندازه گیری مغناطش، بررسی شد. در هر دو نمونه در اطراف دمای کوری، گذار فاز مرتبه دومی مشاهده شد که دارای اثر مگنتوکالریک معمولی است. علاوه بر این، در نمونه با اندازه nm140 گذار فازی از حالت فرومغناطیس به پادفرومغناطیس در دمای حدودK 225 دیده شدکه در نزدیکی این گذار، اثر مگنتوکالریک معکوس وجود دارد و در مقایسه با نمونه کپه ای آن بهبود یافته است. خواص الکتریکی لایه نازک La 0.67 Sr 0.33 MnO 3 با ضخامتهای nm 45 وnm 55 بر حسب دما و میدان مغناطیسی نیز بررسی شده است. در هر دو نمونه رفتار غیر خطی در منحنیهای جریان-ولتاژ دیده می شود. رفتار الکتریکی در لایه نازک با ضخامتnm 55 از ترکیب مدل جهش پولارونهای کوچک با رابطه توانی پیروی می کند. مغناطومقاومت لایه نازک با ضخامت m45 در میدانهای مغناطیسی میانی در دمای اتاق و بر حسب جریان اعمالی اندازه گیری شد. مغناطومقاومت منفی در میدانهای اعمالی T 5/0 و T 1، به ترتیب به 7 % و 16 % می رسد و در جریان اعمالی 6 میلی آمپر دارای بیشترین مقدار است. در میدانهای کوچک نیز مقدار مغناطومقاومت بزرگ است. در میدانT 2/0 مقدارآن به 6 % می رسد که برای کاربردهای عملی بسیار مناسب می باشد. کلمات کلیدی: 1- منگنایت2-نانوذرات مغناطیسی 3-لایه نازک 4-ابرپارامغناطیس 5- بایاس تبادلی 6- اثر مگنتوکالریک7 - مغناطومقاومت

ارتقاء امنیت وب با وف بومی