Effect of cationic and anionic dopings on structural and magneto-transport properties of manganites

Manyetik alan altında % 1000' den büyük direnç değişimi anlamına gelen devasa manyetodirenç (DMD) (colossal magnetoresistance, CMR) 1990'larda ortaya çıkan ilk uygulamalarından beri gerek temel bilimsel kaynağının anlaşılması gerekse teknolojik uygulamalarının geliştirilmesi bağlamında birçok çalışmanın konusu olmuştur. Manyetodirenç özellik gösteren malzemelerin en belirgin ve önemli karakteristiği elektriksel dirençlerinin dışarıdan uygulanan manyetik alanla dikkat çekici ölçüde değiştirilebilmesidir. DMD etkisinin en bariz gözlendiği malzeme ailelerinden biri perovskit yapıda kristalleşen nadir toprak elementi-toprak alkali-manganez içeren R1-xAxMnO3±δ (RAMO; Re: nadir toprak elementi, Ae: iki değerlikli toprak alkali katyonu) genel formüllü bileşiklerdir. Bu malzemeler sahip oldukları olağandışı manyetik, elektronik ve optik özellikleri dolayısı ile manyetik bilgi kaynakları için okuma kafaları, düşük ve yüksek alan manyetik sensörler, kızılötesi bolometreler gibi teknolojik uygulamalarda sıklıkla kullanılmaktadırlar. Boşluk-katkılı RAMO sistemler üzerine olan bu tezin iki yönlü amacı vardır. İlk amacımız anyon-katkılanmış bulk polikristal sistemin, La0.7Ca0.3MnO3-δFx (x=0.0, 0.2, 0.4 and 0.6), incelenmesidir. İkinci amacımız A (=Ca)-tarafındaki eksiklik/fazlalık etkisinin anlaşılmasıdır. Bu geçiş-metal oksit sınıfındaki boşluk-katkılı sistem La0.7CaxMnO3-δF2x (x=0.2, 0.3 and 0.4) dir. Ana hedef bu sistemlerdeki yapısal ve fiziksel özelliklerin karakterize edilmesi ve manyeto-tasınım davranışının anlaşılmasıdır. Bu hedefi gerçekleştirmek için gerekli malzemeler katıhal tepkime yöntemiyle hazırlandı ve hazırlanan malzemeler toz x-ışını kırınım, taramalı elektron mikroskopu, elektriksel direnç ve manyetizasyon ölçümleriyle incelendi.