Optical and magneto-optical properties of ferromagnetic La_{1 −x}Ba_xMnO₃single crystals

Abstract

The optical and magneto-optical properties of ferromagnetic La(1-x)Ba(x)MnO(3) single crystals with x=0.15, 0.20 and 0.25 are studied. The components of the permittivity tensor are obtained by spectral ellipsometry techniques and transverse Kerr effect measurements. The Kerr effect spectra depend substantially on the Ba content. The plasma frequency is estimated. In the paramagnetic semiconductor state, the small polarons contribute to conductivity in La(0.85)Ba(0.15)MnO(3), in La(0.75)Ba(0.25)MnO(3) no evidence for polarons is found even in the semiconductor state. For La(0.85)Ba(0.15)MnO(3) (T(C)=214 K), the metallic phase is estimated to occupy less than 1% of the total volume at T=190 K. It is shown that in La(0.75)Ba(0.25)MnO(3), the energy gap vanishes and the metal-semiconductor transition occurs somewhat below T(C) rather than at T=T(C).

Магнитоотражение и магнитооптический эффект Керра в пленках La-=SUB=-2/3-=/SUB=-Ba-=SUB=-1/3-=/SUB=-MnO-=SUB=-3-=/SUB=- при комнатной температуре

“…Такое определение * T C связано с наличием слабого тем-пературного гистерезиса p (T ) в области магнитного фазового перехода. Значения * T C исследованных пленок близки данным для пленок такого же состава [11] и на 15−20 K ниже значений T C для монокристаллов [10], что можно связать с особенностями пленочного состояния, например с влиянием эпитаксиальных напряжений в пленках [13,14]. При увеличении толщины пленки растет как величина эффекта Керра, так и * T C (рис.…”

“…1, c) при T = 295 K близок спектрам для моно-кристаллов La 1−x Ba x MnO 3 [10] и легированных ман-ганитов с КМС (например, см. [6,17] и ссылки в них).…”

“…При ∼ 2 eV ос-новной вклад вносят разрешенные по спину переходы в ионах Mn разной валентности. Трехкратное уменьшение интенсивности отрицательного экстремума при ∼ 2.7 eV по сравнению с данными δ p для монокристаллов [10] и ненулевая величина δ p между полосами при 2.7 и 1.5 eV также связаны с магнитной неоднородностью пленок. В пользу такого заключения свидетельствует изменение δ p (E) и * T C при увеличении толщины пленки.…”

“…1, c), демонстрируют характерный для магни-томягких материалов резкий рост намагниченности в малых полях и насыщение при H > 500 Oe. Такое же поведение намагниченности имело место в монокристал-лах La 0.7 Ba 0.3 MnO 3 [10], но при температурах на 10−15 выше, чем для тонкопленочных образцов, исследован-ных в настоящей работе. По нашему мнению, это также обусловлено магнитной неоднородностью пленок.…”

“…Авторам известно всего несколько работ [7][8][9], в которых было исследовано магнитоотражение ИК-излучения в манганитах при тем-пературах вблизи 300 K в малых магнитных полях. Из-вестно, что в La 2/3 Ba 1/3 MnO 3 магнитосопротивление до-стигает максимума при T R ∼ 310−338 K. Авторами [10] был обнаружен эффект магнитопропускания ∼ 10% в естественном свете в монокристалле La 0.85 Ba 0.15 MnO 3 в поле H ∼ 8 kOe при T ∼ 200 K. Таким образом, мож-но предположить наличие заметного эффекта магнито-отражения ИК-излучения в оптимально легированном манганите состава La 2/3 Ba 1/3 MnO 3 при комнатной тем-пературе.…”