06/C205
Óxidos de metales de transición: correlación entre magnetismo, estructura y conductividad eléctrica
Transition metal oxides correlation between magnetic, structural and electrical properties
Director: TOVAR, Manuel
E-mail: tovar@cab.cnea.gov.ar
Co-Director: CAUSA, María Teresa
Integrantes: WINKLER, Elin; PEREZ, Julio César; BENAVÍDEZ, Eduardo R.
Resumen Técnico
La magnetoresistencia colosal (CMR) asociada a la transición entre una fase aislante para (o antiferro) magnética y otra ferromagnética metálica es un fenómeno de interés tanto desde el punto de vista de la investigación básica como por sus potenciales aplicaciones. Dos mecanismos de interacción tienen un papel relevante para explicar la CMR en óxidos de Manganeso con estructura perovskita: el denominado doble intercambio, a través del cual el transporte de carga es facilitado por la alineación magnética de iones de Mn vecinos que presentan diferente valencia y el efecto Jahn Teller que acopla las propiedades electrónicas a las distorsiones de la red cristalina y tiende a localizar la carga formando polarones magnéticos. La competencia entre ambas interacciones determina las características de la transición metal-aislante. En ciertos casos se ha observado la coexistencia de las dos fases formando islas de dimensiones micro- o nanoscópicas. Se ha sugerido incluso que esta separación de fases puede ser una característica intrínseca de las perovskitas de Mn. Por otra parte, se ha encontrado también CMR en perovskitas dobles en las cuales los iones de Mn se reemplazan por otros metales de transición (Fe/Mo). Sin embargo, estos materiales no poseen iones multivalentes ni son Jahn Teller activos, hechos que han llevado a un replanteo de los modelos teóricos. Las propiedades eléctricas, magnéticas, elásticas y estructurales de los óxidos de metales de transición están íntimamente relacionadas entre sí y en este proyecto planteamos su estudio utilizando diversas técnicas experimentales y teóricas. La actividad propuesta está fuertemente asociada a la formación de estudiantes de posgrado, fundamentalmente a través de la realización de trabajos de tesis de licenciatura, doctorado y/o maestría, algunas en curso y otras a iniciarse con el proyecto.
Summary
The colosal magnetoresistance (CMR) associated with the transition between an insulating paramagnetic phase and a metallic ferromagnetic one is a phenomenom of interest, either from the point of view of basic research or because of the potential applications in magnetic devices. Two interaction mechanisms play a significant role in order to explain de CMR in Mn oxides with perovskite structure: double exchange, where the electron mobility is enhanced due to the ferromagnetic alignement of neighboring Mn ion, and the Jahn Teller effect that couples the the electrical properties to crystalline distortions and tends to localize the electrical charge through the formation of magnetic polarons. The competition between both interactions determines the characteristics of the insulator-metal transition. In certain cases the coexistence of both phases has been observed with small islets of one of the phases of micro or nanometer size. It has been suggested that this phase separation is an intrinsic characteristic of the Mn perovskites. On the other hand, CMR has also been found in double perovskites where the Mn ions are replaced by other transition metals (Fe/Mo). An interest point is that these materials do not contain multivalent ions or are JT active. These facts requires a revision of previous theoretical models. In this project, we aim to the analysis, using different experimental and theoretical techniques, of the electrical, magnetic, elastic, and structural properties of a series of transition metal oxides. The proposed activity is strongly associated with the postgraduate education, mainly through PhD and Master thesis, some already started and other to be initiated with the project.