Degradation of Electrophysical Properties of Manganites under Exposure to Radiation

Обработка пленки манганита La 0.67 Ca 0.33 MnO3 импульсами лазерного излучения приводит к деградации eе электрофизических свойств за счет образования дефектов преимущественно на границе кристаллитов. Для модифицированных излучением пленок характерно понижение значения температуры Кюри, изменение знака температурного коэффициента сопротивления при температуре T M = 24 К, а также гистерезис на кривых температурной зависимости сопротивления R(T) и магнитосопротивления R(B) в области низких температур. Дополнительно на кривых R(B) можно выделить две компоненты, соответствующие различным механизмам магнитного упорядочения. Экспериментальные результаты интерпретируются в рамках трехслойной модели антиферромагнетик – промежуточный слой – ферромагнетик. Установлено, что доминирующим механизмом, определяющим температурную зависимость сопротивления для температур T < TM является электрон-электронное взаимодействие.The degradation of the electrophysical properties of textured La0.67Ca0.33MnO3 films when exposed to a series of radiation pulses from a Ti:Al2O3 laser (λ = 780 nm) with a power of 10 mW has been investigated. The following changes are characteristic of radiation-modified films: a decrease in the Curie temperature TC; flattening of the peak in the temperature dependence of the resistance R(T) corresponding to the transition from the para- to ferromagnetic state; spin-glass state at low temperature. A significant feature is a resistance upturn at a temperature T M = 24 K, as well as the hysteresis of the magnetoresistance curves R(B). Two components of the R(B) can be distinguished: a rapid fall in the initial part, which at B = 0.082 T is replaced by a weaker dependence. Since the described features of the R(T) and R(B) curves are characteristic of polycrystalline manganites, it is assumed that as a result of laser treatment, defects (oxygen vacancies) are formed mainly at the crystallite boundaries, creating highly disordered layers with antiferromagnetic ordering. Defects inside crystallites of lower density lead to phase seporation with the formation of a spin glass state. The experimental results are interpreted in the framework of the antiferromagnet - intermediate layer – ferromagnet three-layer model. The temperature dependence of the change in resistance difference ΔR(T) = R(T) - R(TM) in this temperature range is inversely proportional to T 1/2 and is described by a quantum correction to the classical electrical conductivity due to electron-electron interaction. The presence of two layers with different degrees of ferromagnetic ordering explains the hysteresis on the R(B) curves and the two-component appearance of these curves