Фундаментальное материаловедение

Синтез и свойства магнеторезистивной стеклокерамики содержащей манганита
лантана-стронция
Васильев А.В.
аспирант
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
E-mail: a.vasiliev@inorg.chem.msu.ru
Ученые, придерживающиеся классического подхода в создании вычислительных
машин и персональных компьютеров, в последнее время ставят перед материаловедами
задачи по улучшению характеристик ферромагнитных материалов используемых для
изготовления носителей информации. Известно, что материалом для производства
магнитной части пластин винчестеров является сплав CoPtCrB, а в качестве
чувствительного материала считывающей головки используют сплав пермаллой. Однако
у этих веществ есть ряд недостатков, например средний размер магнитных частиц
CoPtCrB составляет порядка 15 нм, а разница магнетосопротивлений пермаллоевой
ячейки считывающей головки в состояниях «0» и «1» не превышает 6 %.
Путем решения проблемы недостаточной магнеточувствительности пермоллоя
может быть применение материалов на основе замещенных редкоземельных манганитов
способных существенно изменять электрическое сопротивление в приложенном
магнитном поле. Эффект колоссального магнетосопротивления наблюдается
непосредственно в кристаллитах манганитов. Общее магнетосопротивление в подобных
материалах можно увеличить, получив композит с тонкими диэлектрическими
прослойками между проводящими ферромагнитными частицами, при этом возникает
эффект туннельного магнетосопротивления.
Для этого были синтезированы образцы номинальных составов:
La0.7Sr0.3MnO3-δ+nSrB2O4 где n = 0,32; 0,56; 0,86; 1,00; 1,10; 1,30; 1,59; 1,95. Исходную
механическую смесь оксидов, после предварительного отжига, плавили плазменной
дуговой горелкой, капли расплава закалялись между вращающимися металлическими
волками. Далее образцы были подвергнуты термической обработке при температурах
850 - 1000єС.
Полученные образцы стеклокерамики были исследованы методами
рентгенофазового анализа, магнитометрии (на весах Фарадея), сканирующей
электронной микроскопии, так же было исследовано относительное
магнетосопротивление при различных полях и температурах.
Намагниченность образцов закономерно увеличивается с содержанием манганита
лантана-стронция, достигая величин в 50 э.м.е./г. Относительное магнетосопротивление,
измеренное при комнатной температуре, увеличивается с увеличением содержания
манганита в композите, достигая величин до 6,2% при 0,1 Тл. Тогда как измеренное при
77К увеличивается с уменьшением содержания манганита, достигая величин до 14,3%
при 0,2 Тл.