La_（1/2）(Pr_（1/4+3y/4）Ca_（3/4-3y/4）)_（1/2）Mn_（1-y）Ga_yO_3的结构、磁性和电输运性质

【摘要】： 采用固相反应法制备了La_(1/2)(Pr_(1/4+3y/4)Ca_(3/4-3y/4))_(1/2)Mn_(1-y)Ga_yO_3 (Mn~(3+):Mn~(4+)=5:3)系列多晶样品,对其结构、磁性、微观磁性以及电输运性质进行了研究。实验表明,用Ga~(3+)离子替代Mn~(3+)离子显著地抑制了样品的铁磁性和金属导电特性。居里温度TC随着Ga~(3+)掺杂的增加而线性减小,每增加1% Ga~(3+)居里温度TC下降大约15.8 K。对应于居里温度TC的降低,样品的金属绝缘转变温度TMI也逐渐降低,对于样品y=0.08和0.10来说,磁和输运性质之间出现了明显的退耦合现象,表现为TMI和TC之间存在着巨大的差异。体系的电阻率随着Ga~(3+)掺杂的增加而急剧地增大,发生了三个数量级的改变。对于所有的样品来说,我们都在金属绝缘转变温度TMI附近发现了一个峰值磁电阻,同时我们在低温区域仍能观测到一个显著的低温磁电磁电阻,它们都随着Ga~(3+)掺杂的增加而显著地增大。另外通过对宏观磁性的分析,在2 K,我们没有发现稀土离子Pr~(3+)的磁矩有序。Ga~(3+)掺杂引入的磁稀释和无序效应以及多晶样品中存在的晶界效应是决定样品磁性和输运性质的主要原因。