ИСТИНА

На трех образцах Sm0.55Sr0.45MnO3, состоящих из кластеров трех типов: ферромагнитных (ФМ) с температурой Кюри ТС = 126 К, антиферромагнитных А-типа с температурой Нееля ТNA ≥ ТС и СЕ-типа с ТNСЕ = 240 К, изучены термоэдс S и магнетотермоэдс ∆S/S. Такой тип упорядочения в этом составе был обнаружен из данных нейтронной дифракции. Один монокристаллический образец при получении охлажден на воздухе, а другой - в атмосфере кислорода, что привело к закрытию вакансий кислорода и увеличению антиферромагнитных СЕ-типа кластеров с зарядово-орбитальным упорядочением, смещающим кислородные ионы. Был также исследован керамический образец. На кривых температурной зависимости S монокристаллического образца, охлажденного на воздухе, и керамического наблюдалось резкое возрастание начиная с ТС и затем медленный спад вплоть до 325 К. В то же время на кривых {∆S/S}(T) наблюдался резкий минимум в районе ТС, при этом максимальная величина |∆S/S| достигала гигантской величины 87% в магнитном поле Н=14.17 кЭ. Это означает, что термоэдс почти исчезает при термальном разрушении ферромагнитных кластеров ферронного типа, то есть вызвана этими кластерами, в которых кристаллическая решетка сжата. В монокристалле, охлажденном в кислороде, наблюдался широкий максимум на кривых S(Т) в районе 270 К, который захватывает ТNСЕ. На кривой {∆S/S}(T) наблюдался резкий минимум при ТNСЕ, при этом |∆α/α| достигала гигантской величины 50% при Н=13.2 кЭ. Здесь резкое падение S связано с разрушением зарядово-орбитального упорядочения, смещающего кислородные ионы в антиферромагнитных СЕ-типа кластерах. Таким образом, во всех трех образцах измененная кристаллическая решетка в нанокластерах ферроного типа или антиферромагнитных СЕ-типа вносит основной вклад в термоэдс всего образца. Показано, что термоэдс вызвана, в основном, существованием антиферромагнитных кластеров СЕ-типа, внутри которых существует зарядово-орбитальное упорядочение, смещающее кислородные атомы или наличием ферромагнитных кластеров ферронного типа, внутри которых кристаллическая решетка сжата из-за выигрыша в энергии s-d обмена. Кроме того, как в зарядово-орбитально упорядоченных, так и в ферронного типа кластерах повышена концентрация носителей заряда. Оба эти фактора и приводят к изменению величины термоэдс внутри них. Электрический ток, текущий в образце при измерении термоэдс, вызывает эффект Пельтье на границах антиферромагнитного СЕ-типа кластера или феронного кластера то есть разность температур ∆Т, которая в свою очередь создает на нем термоэдс S1. От каждого такого кластера происходит вклад (S1-S2)∆Т в термоэдс всего образца. Здесь S2 - термоэдс образца в отсутствие антиферромагнитных СЕ-типа кластеров или ферромагнитных кластеров ферронного типа. Этот вклад влияет на эффективное значение S всего образца. Наложение магнитного поля в районе TNCE или ТС, ускоряющее разрушение антиферромагнитного порядка СЕ-типа или ферромагнитного ферронного типа, вызывает резкое падение термоэдс всего образца.

Гигантская величина магнетотермоэдс, обнаруженная в данной работе,означает,что термоэдс всего образца вызвана присутствием нанокластеров. Отсюда можно ожидать, в легированных магнитных полупроводниках величину термоэдс можно значительно повышать путем легирования, что важно для создания термоэлектрических геннераторов с повышкенным КПД.