Abstract
Colossal magnetoresistance $La_{0.67}Ca_{0.33}Mn_{0.99}^{57}Fe_{0.01}O_3$ material has been produced by a metal-salt routed sol-gel process method. Magnetic properties of $La_{0.67}Ca_{0.33}Mn_{0.99}^{57}Fe_{0.01}O_3$ have been studied with x-ray diffraction, Rutherford back-scattering spectroscopy(RBS), vibrating sample magnetometer, and Mossbauer spectroscopy. Crystalline $La_{0.67}Ca_{0.33}Mn_{0.99}^{57}Fe_{0.01}O_3$ was perovskite cubic structure with a lattice parameter $a_0=3.868$\AA$$. And there was no appreciable change in the value of the lattice parameter when a small amount (x=0.01) of iron was added. However, Mossbauer and VSM data indicate the Curie temperature of the $La_{0.67}Ca_{0.33}Mn_{0.99}^{57}Fe_{0.01}O_3$ decreased from 282 to 270 k and also the saturation magnetization from 84 to 81 emu/g at 77 K. Mossbauer spectra of $La_{0.67}Ca_{0.33}Mn_{0.99}^{57}Fe_{0.01}O_3$ have been taken at various temperatures ranging form 4.2 K to room temperature. Analysis of $^{57}Fe$ Mossbauer data in terms of the local configurations of Mn atoms has permitted the influence of the magnetic hyperfine interactions to be monitored. The isomer shifts show that the charge state of all Fe ions are ferric. The magnetoresistance of $La_{0.67}Ca_{0.33}Mn_{0.99}^{57}Fe_{0.01}O_3$ was about 33 % at semiconductor-metal transition temperature $T_{SC-M}=250K$.
거대 자기 저항 La0.67Ca0.33Mn0.9957Fe0.01O3물질을 졸-겔법을 이용하여 제조하였다. La0.67Ca0.33Mn0.9957Fe0.01O3의 자기적 성질을 X-선 회절 분석, 리더퍼스 분광 측정, 자화 측정, Mossbauer 분광 측정으로 연구하였다. 단일상 La0.67Ca0.33Mn0.9957Fe0.01O3의 결정구조는 cubic 페롭스카이트 구조이고, 격자상수 a0=3.868$\AA$이었다. 1%철 이온의 치환에 의한 격자상수의 변화는 관측할 수 없겠지만, 큐리온도는 282K에서 270K로, 77K에서의 포화 자화는 84emu/g에서 81emu/g으로 감소함을 알 수 있었다. Mossbauer 분광 측정은 4.2K에서 상온 온도 영역까지 여러 온도 구간에서 측정하였다. Mossbauer 스펙트럼의 분석은 57Fe 이온에 분포에 의한 상호작용 모델을 고려하여 분석하였다. 이성질체 이동값에 의해 철 이온은 모든 구간에서 +3가 이었다. La0.67Ca0.33Mn0.9957Fe0.01O3의 반도체-금속 전이온도는 250K이엇으며, 자기 저항비는 33%이었다..
