Struktura a vlastnosti tuhých roztoků Bi1-xSrxMnO3 (x=0,3-1,0)
Autor: Ondřej Beneš
Ročník 3.
Ústav: Ústav anorganické chenie (101)
Školitel: David Sedmidubský
Pevné roztoky Bi1-xSrxMnO3 jsou členem rozsáhlé skupiny perovskitů A1-xA’xMnO3 se směsnou valencí manganu Mn3+/Mn 4+. Proměnné valence je dosaženo heterovalentní substitucí kationtu A3+ (La3+, Pr3+, Sm3+, Bi3+) kationtem A2+ (Ba2+, Sr2+, Ca2+). Se změnou teploty nebo složení x dochází v těchto systémech k přechodům kov-izolátor. Je-li tato transformace vyvolána magnetickým polem, dochází k jevu označovanémmu jako kolosální magnetorezistence. Studovaný systém je navíc charakteristický přechodem do stavu uspořádání náboje (CO) při relativně vysokých teplotách (TCO~540 K, x=0,5), který je při dalším ochlazení doprovázen antiferomagnetickým uspořádáním, což je zajímavé z fundamentálního hlediska. Jako slibné se též jeví potenciální využití těchto sloučenin (s x ® 1) jako materiálů pro termoelektrické aplikace (vysoký záporný Seebeckův koeficient a a nízký měrný odpor r a tepelná vodivost l) za zvýšených teplot. Z uvedených důvodů jsou v této práci podrobně studovány elektrické a tepelné transportní vlastnosti jako funkce teploty a složení x. Ve vysokoteplotní limitě byl zjištěn postupný nárůst a se vzrůstajícím x (~ -150 mV/K pro x=0,9), zatímco r vykazuje maximum pro x=0,7. Od teploty TCO, která klesá s rostoucím x (TCO=0 pro x=0,8), je u všech vzorků pozorován postupný pokles a až k minimu při teplotě antiferomagnetického přechodu (TN~140 K). Naměřené fyzikální vlastosti jsou korelovány se strukturními parametry upřesněnými z rtg. difrakční analýzy.