BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  21,940,277
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Phạm Thanh Phong, Phạm Hồng Nam, Tạ Ngọc Bách, Lưu Hữu Nguyên, Lê Viết Báu, Lê Thị Tuyết Ngân, Nguyễn Văn Đăng(1)

PHA GRIFFITH VÀ ƯỚC LƯỢNG HIỆU ỨNG TỪ NHIỆT TRONG VẬT LIỆU NA NÔ La0.78Ca0.22MnO3

GRIFFITHS PHASE AND PREDICTION OF MAGNETOCALORIC EFFECT IN La0.78Ca0.22MnO3 NANOPARICLES

Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Thái Nguyên

2019

15

Pha Griffith và hiệu ứng từ nhiệt trong vật liệu nano La0.78Ca0.22MnO3 đã được nghiên cứu một cách chi tiết. Biến thiên entropy từ và biến thiên nhiệt dung riêng đã được tính toán bằng mô hình hiện tượng luận, dựa trên số liệu MT) của mẫu. Giá trị lớn nhất của biến thiên entropy từ trong từ trường 12 kOe là 0,95 J/kg.K. Kết quả trên cho thấy vật liệu nano La0.78Ca0.22MnO3 hứa hẹn tiềm năng ứng dụng trong kỹ thuật làm lạnh bằng từ tính. Ngoài ra sự trùng lắp thành đường cong duy nhất của biến thiên entropy từ tại các từ trường khác nhau chứng tỏ chuyển pha từ của vật liệu là chuyển pha loại hai. Sự xuất hiện pha Griffith đã làm tăng cường hiệu ứng từ nhiệt trong mẫu.

Griffith phase and the magnetocaloric effect in La0.78Ca0.22MnO3 nanoparticles have been studied in detail. The magnetic entropy change and the magnetization-related change of the specific heat were calculated using the phenomenological model f-rom the temperature dependence of magnetization MT) data of the sample. The maximum magnetic entropy change () was found to be 0,95 J/kg.K for H = 12 kOe, making this material a suitable candidate for magnetic refrigeration applications. A master curve of the magnetic entropy change confirmed the second order of the magnetic phase transition. The appearance of Griffith phase enhances the magnetocaloric effect in the sample.

Xem toàn văn
  • [1] Franco et al. (2006), Field dependence of the magnetocaloric effect in materials with a second order phase transition: A master curve for the magnetic entropy change,Appl. Phys. Lett, vol. 89, pp. 222512
  • [2] Z. B. Guo, Y. W. Du, J. S. Zhu, H. Huang, W. P. Ding, D. Feng (1997), Large magnetic entropy change in perovskite-type manganese oxides,Phys. Rev. Lett., Vol. 78, pp. 1142-1145
  • [3] P. T. Phong, N. V. Dang, P. H. Nam, L. T. H. Phong, D. H. Manh, N.M. An, I.-J. Lee (2016), Prediction of magnetocaloric effect in La0.8 SrxCa0.2-xMnO3 compounds (x = 0.05, 0.1 and 0.15) with a first-order magnetic phase transition,J. Alloys Compds, Vol. 683, pp. 67-75
  • [4] M. A. Hamad (2012), Prediction of thermomagnetic properties of La0.67Ca0.33MnO3 and La0.67Sr0.33MnO3,Phase Trans., Vol. 85, pp. 106-112
  • [5] L. Si, Y. L. Chang, J. Ding, C. K. Ong, B. Yao (2003), Large magnetic entropy changein Nd2/3Sr1/3MnO3,Appl. Phys. A, Vol. 77, pp. 641- 643
  • [6] Z. M. Wang, G. Ni, Q.Y. Xu, H. Sang, Y. W. Du (2001), Magnetocaloric effect in perovskite manganites La0.7-xNdxCa0.3MnO3 and La0.7Ca0.3MnO3,J. Appl. Phys., Vol. 90, pp. 5689-5691
  • [7] S. B. Tian, M. -H. Phan, S. C. Yu, N. H. Hur (2003), Magnetocaloric effect in a La0.7Ca0.3MnO3 single crystal,Physica B, Vol. 327, pp. 221-224
  • [8] P. Sarkar, P. Mandal, P. Choudhury (2008), Large magnetocaloric effect in Sm0.52Sr0.48MnO3 in low magnetic field,Appl. Phys. Lett., Vol. 92, pp. 182506 (3 pages)
  • [9] M. –H. Phan, S. C. Yu (2007), Review of the magnetocaloric effect in manganite materials,J. Magn. Magn. Mater., Vol. 308, pp. 325-340
  • [10] S. Zhou, Y. Guo, J. Zhao, L. He, L. Shi (2011), Size-Induced Griffiths Phase and Second-Order Ferromagnetic Transition in Sm0.5Sr0.5MnO3 Nanoparticles,J. Phys. Chem. C, Vol. 115, pp. 1535-1540
  • [11] P. T. Phong, L. T. T. Ngan, L. V. Bau, N. X. Phuc, P. H. Nam, L. T. H. Phong, N. V. Dang, I. J. Lee (2018), Magnetic field dependence of Griffiths phase and critical behavior in La0.8Ca0.2MnO3 nanoparticles,J. Magn. Magn. Mater., Vol. 475, pp. 374-381
  • [12] P. T. Phong, L. T. T. Ngan, N. V. Dang, L. H. Nguyen, P. H. Nam, D. M. Thuy, N. D. Tuan, L. V. Bau, I. J. Lee (2018), Griffiths-like phase, critical behavior near the paramagnetic-ferromagnetic phase transition and magnetic entropy change of nanocrystalline La0.75Ca0.25MnO3,J. Magn. Magn. Mater., Vol. 449, pp. 558-566
  • [13] M. Pękała, J. Szydłowska, K. Pękała, V. Drozd (2016), Griffiths like phase in nanocrystalline manganite La0.50Ca0.50MnO3 studied by magnetic susceptibility and electron spin resonance,J. Alloys Compds, Vol. 685, pp. 237-241
  • [14] C. L. Lu, K. F. Wang, S. Dong, J. G. Wan, J. -M. Liu, Z. F. Ren (2008), Specific heat anomalies and possible Griffiths-like phase in La0.4Ca0.6MnO3 nanoparticles,J. Appl. Phys., Vol. 103, pp. 07F714 (3 pages)
  • [15] V. Markovich, R. Puzniak, I. Fita, A. Wisniewski, D. Mogilyansky, B. Dolgin, G. Gorodetsky, G. Jung (2013), Irreversibility, remanence, and Griffiths phase in Sm0.1Ca0.9MnO3 nanoparticles,J. Appl. Phys., Vol. 113, pp. 233911(8 pages)
  • [16] E. Rozenberg (2014), Comment on “Local structure, magnetization and Griffiths phase of self-doped La1−xMnO3+δ manganites,J. Alloys Compds., Vol. 602, pp. 40-41
  • [17] Vijaylakshmi Dayal, Punith Kumar V., R. L. Hadimani, D. C. Jiles (2014), Evolution of Griffith’s phase in La0.4Bi0.6Mn1-xTixO3 perovskite oxide,J. Appl. Phys., Vol. 115, pp.17E111 (3 pages)
  • [18] J. Y. Fan, L. Pi, Y. He, L. S. Ling, J. X. Dai, Y. H. Zhang (2007), Griffiths phase and magnetic polaronic behavior in B-site disordering manganites,J. Appl. Phys., Vol. 101, pp. 123910 (6 pages)
  • [19] A. K. Pramanik, A. Benerjee (2010), Griffiths phase and its evolution with Mn-site disorder in the halfdoped manganite Pr0.5Sr0.5Mn1−yGayO3 (y = 0.0, 0.025, and 0.05),Phys. Rev. B, Vol. 81, pp. 024431 (5 pages)
  • [20] S. M. Yusuf, J. M. De Teresa, C. Ritter, D. Serrate, M. R. Ibarra, J. V. Yakhmi, V. C. Sahni (2006), Possible quantum critical point in (La1−xDyx)0.7Ca0.3MnO3,Phys. Rev. B, Vol. 74, pp. 144427(6 pages)
  • [21] P. Tong, B. Kim, D. Kwon, T. Qian, S. I. Lee, S. W. Cheong, B. G. Kim (2008), Griffiths phase and thermomagnetic irreversibility behavior in slightly electron-dopedmanganites Sm1−xCaxMnO3(0.80 ≤ x ≤ 0.92),Phys. Rev. B, Vol. 77, pp. 184432 (6 pages)
  • [22] W. J. Jiang, X. Z. Zhou, G. Williams, Y. Mukovskii, K. Glazyrin (2008), Griffiths phase and critical behavior in single-crystal La0.7Ba0.3MnO3: Phase diagram for La1−xBaxMnO3 x < 0.33,Phys. Rev. B, Vol. 77, pp. 064424 (7 pages)
  • [23] Y. Ying, T. W. Eom, N. V. Dai, Y. P. Lee (2011), Magnetic properties and Griffiths singularity in La0.45Sr0.55Mn1−xCoxO3,J. Magn. Magn. Mater., 323, pp. 94–100
  • [24] W. J. Jiang, X. Z. Zhou, G. Williams, Y. Mukovskii, R. Privezentsev (2009), The evolution of Griffiths-phase-like features and colossal magnetoresistance in sulator boundary,J. Phys.: Condens. Matter., Vol. 21, pp. 415603(15 pages)
  • [25] J. Deisenhofer, D. Braak, H. A. Krug von Nidda, J. Hemberger, R. M. Eremina, V. A. Ivanshin, A. M. Balbashow, G. Jug, A. Loidl, T. Kimura, Y. Tokura (2005), Observation of a Griffiths Phase in Paramagnetic La1-xSrxMnO3,Phys. Rev. Lett., Vol. 95, pp. 257202 (4 pages)
  • [26] R. B. Griffiths (1969), Nonanalytic behavior above the critical point in a random Ising ferromagnet,Phys. Rev. Lett., Vol. 23, pp.17-19
  • [27] M. B. Salamon, P. Lin, S. H. Chun (2002), Colossal Magnetoresistance is a Griffiths Singularity,Phys. Rev. Lett., Vol. 88, pp. 197203 (4 pages)
  • [28] A. J. Millis (1996), Cooperative Jahn-Teller effect and electron-phonon coupling in La1- xAxMnO3,Phys. Rev. B, Vol. 53, pp. 8434-8441
  • [29] J. Burgy, M. Mayr, V. Martin-Mayor, A. Moreo, E. Dagotto (2001), Colossal effects in transition metal oxides caused by intrinsic inhomogeneities,Phys. Rev. Lett., Vol. 87 pp. 277202 (4 pages)
  • [30] J. M. De Teresa, M. R. Ibarra, P. A. Algarabel, C. Ritter, C. Marquina, J. Blasco, J. Garcia, A. del Moral, Z. Arnold (1997), Evidence for magnetic polarons in the magnetoresistive perovskites,Nature, Vol. 386, pp. 256-259
  • [31] M. Uehara, S. Mori, C. H Chen, S-. W. Cheong (1999), Percolative phase separation underlies colossal magnetoresistance in mixed-valent manganites,Nature, Vol. 399, pp. 560-563
  • [32] Dagotto E. (ed) (1995), Nanoscale Phase Separation and Colossal Magnetoresistance,Berlin: Springer
  • [33] A. J. Millis, P. B. Littlewood, B. I. Shraiman (1995), Double exchange alone does not explain the resistivity of La1−xSrxMnO3,Phys. Rev. Lett., Vol. 74, pp. 5144-5147