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https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/6099
Tipo do documento: | Tese |
Título: | PROPRIEDADES ESTRUTURAIS, VIBRACIONAIS E ELÉTRICAS DAS MANGANITAS ORTORRÔMBICA EuMnO3 e HEXAGONAL ErMnO3 |
Título(s) alternativo(s): | STRUCTURAL, VIBRATIONAL AND ELECTRICAL PROPERTIES OF MANGANITES ORTORRONIC EuMnO3 and HEXAGONAL ErMnO3 |
Autor: | CORREA, Adriano ![]() |
Primeiro orientador: | SANTOS, Clenilton Costa dos |
Primeiro coorientador: | BARBOSA, Diego Augusto Batista |
Primeiro membro da banca: | SANTOS, Clenilton Costa dos |
Segundo membro da banca: | BARBOSA, Diego Augusto Batista |
Terceiro membro da banca: | MOURA, João Victor Barbosa |
Quarto membro da banca: | RODRIGUES , João Elias Figueiredo Soares Rodrigues |
Quinto membro da banca: | LIMA, Cleânio da Luz |
Resumo: | Investigamos as propriedades estruturais, magnéticas e vibracionais de manganitas ortorrômbicas de EuMnO3 e hexagonais de ErMnO3 usando Difração de Raios X (DRX), Magnetometria, Espectroscopia Raman e Espectroscopia Dielétrica. Os dados estruturais e vibracionais obtidos, respectivamente, por difração de raios X e Raman são consistentes com as simetrias ortorrômbicas do grupo espacial Pnma (D2h 16 -62) e hexagonais do grupo espacial P63cm (C6υ 3 -185)) para as manganitas de EuMnO3 e ErMnO3, respectivamente. Dados de difração de raios X em função da temperatura para ambas as manganitas mostram que há desvios no comportamento monoatômico tanto dos parâmetros de rede quanto das distâncias interatômicas, informação inédita para ambas as manganitas, visto que dados estruturais em função da temperatura são escassos para essas manganitas, o que nos permitiu analisar com mais detalhes a causa das fortes renormalizações das frequências dos fônons e a evidência de transições isoestruturais. Além disso, nossos resultados de DRX para a manganita EuMnO3 fornecem indicações do ordenamento orbital da rede associado à distorção de Jahn-Teller e também observamos, a partir dos dados estruturais, comportamentos consistentes com o ordenamento magnético dos spins do Mn no plano CA, um resultado bastante interessante, visto que a literatura relata dificuldade em obter a orientação dos spins para o EuMnO3. Em relação à manganita ErMnO3, observamos evidências da participação das redes de spin Mn3+ (sítio 6c) e Er3+ (sítio 4b), ao contrário do que é relatado para as manganitas hexagonais ReMnO3 (Re = Y, Dy, Ho, Tm, Yb e Lu), que indicam apenas a participação da rede de spin de Mn3+ (sítio 6c) para a simetria magnética. Além disso, observamos evidências da ocorrência de transições isoestruturais envolvendo a rede de spin Er3+ ocorrendo da configuração Γ2 Er para a Γ4 Er . Os dados de medidas dielétricas para a manganita policristalina ErMnO3 nos permitiram investigar mais detalhadamente as contribuições de grãos e contornos de grão para a condutividade elétrica, resultados importantes visto que os poucos resultados existentes na literatura concentram-se em amostras monocristalinas. Além disso, as medições dielétricas mostraram anomalias na constante dielétrica na vizinhança da região magnética. Essas anomalias, juntamente com os resultados da magnetometria, sugerem a existência de acoplamento magnetoelétrico para ErMnO3. Finalmente, mostramos evidências de um acoplamento entre parâmetros de ordem múltipla e sua interação com o efeito magnetoelétrico em h-ErMnO3. Uma alta resposta de magnetostrição é evidenciada pelo modelo de Einstein-Grüneisen. |
Abstract: | We investigated the structural, magnetic and vibrational properties of orthorhombic EuMnO3 and hexagonal ErMnO3 manganites using X-Ray Diffraction (XRD), Magnetometry, Raman spectroscopy and Dielectric spectroscopy. The structural and vibrational data obtained respectively via X-ray and Raman diffraction are consistent with the Pnma space group orthorhombic symmetries (D2h 16 -62) and the P63cm space group hexagonal symmetries (C6υ 3 -185)) for the EuMnO3 and ErMnO3 manganites, respectively. X-ray diffraction data as a function of temperature for both manganites show that there are deviations in the monatomic behavior of both lattice parameters and interatomic distances, unprecedented information for both manganites, since structural data as a function of temperature are scarce for these manganites, which allowed us to analyze in more detail the cause of the strong renormalizations of phonon frequencies and evidence of isostructural transitions. In addition, our XRD results for the EuMnO3 manganite give indications of the orbital ordering of the lattice associated with the Jahn-Teller distortion and we also observed, from the structural data, behaviors consistent with the magnetic ordering of the Mn spins in the ac plane, a result that is very interesting since the literature reports difficulty in obtaining the orientation of the spins for EuMnO3. Regarding the ErMnO3 manganite, we observed evidence of the participation of the Mn3+ (site 6c) and Er3+ (site 4b) spin networks, contrary to what is reported for the hexagonal manganites ReMnO3 (Re = Y, Dy, Ho, Tm, Yb and Lu) that indicate only the participation of the spin network of Mn3+ (site 6c) for the magnetic symmetry. In addition, we observed evidence of the occurrence of isostructural transitions involving the Er3+ spin network occurring from the Γ2 Er configuration to the Γ4 Er . The dielectric measurements data for the polycrystalline ErMnO3 manganite allowed us to investigate in more detail the contributions of grains and grain boundaries to the electrical conductivity, important results since the few existing results in the literature are concentrated in monocrystalline samples. In addition, the dielectric measurements showed anomalies in the dielectric constant in the vicinity of the magnetic region, these anomalies, together with magnetometry results, suggest the existence of magnetoelectric coupling for ErMnO3. Finally, we show evidence of a coupling between multi-order parameters and their interaction with the magnetoelectric effect in h-ErMnO3. A high magnetostriction response is evidenced by the Einstein-Grüneisen model. |
Palavras-chave: | Fônons; Manganitas; Renormalização e Acoplamento spin-fônon Phonons; Manganites; Renormalization; Spin-phonon coupling |
Área(s) do CNPq: | Prop.Óticas e Espectrosc.da Mat.Condens;Outras Inter.da Mat.Com Rad.e Part. |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal do Maranhão |
Sigla da instituição: | UFMA |
Departamento: | DEPARTAMENTO DE FÍSICA/CCET |
Programa: | PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA/CCET |
Citação: | CORREA, Adriano. Propriedades estruturais, vibracionais e elétricas das manganitas ortorrômbica EuMnO3 e hexagonal ErMnO3. 2024. 109 f. Tese( Programa de Pós-graduação em Física/CCET) - Universidade Federal do Maranhão, São Luís, 2024. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/6099 |
Data de defesa: | 12-Jul-2024 |
Aparece nas coleções: | TESE DE DOUTORADO - PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FISICA |
Arquivos associados a este item:
Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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ADRIANO CORREA.pdf | Tese de Doutorado | 4,77 MB | Adobe PDF | Baixar/Abrir Pré-Visualizar |
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