investigation of structural, electron transport, and ...€¦ · investigation of structural,...

Investigation of Structural, Electron Transport, and

Microwave Absorption Properties of La0.4(Ca0.4Sr0.2)MnO3

Hyeyon Kim1, Christopher Schayer2, Dr. L.L Henry3 1Vanderbilt University

2Louisiana State University 3Southern University

!

Introduc)on  

•  LaMnO3    –  Ceramic  –  Perovskite  crystal  

structure  

•  Doped  LaMnO3  results  in:  –  Colossal  

magnetoresistance  

 La  Mn  

O  

Synthesis  

•  Grind  compounds  •  Calcina)on  –   Removes  CO2  and    excess  O2    

•  Sintering  – Pressure  and  heat  to  form  a  solid  mass  

Compound   Rounded  

La2O3   2.1  g  

SrCO3   1  g  

CaCO3   1.3  g  

MnO2   2.8  g  

Calcina)on  

RT   RT  

12  hours  

1300  ℃  

Sintering  

12  hrs  

1250  ℃  

1500  ℃  

RT   RT  

1  hr  

Sintered  Pellets  

•  Hard,  shiny,  slightly  magne)c  

Making  the  thick  film  

+  

=  Glass  slide  

Clear  nail  polish  

Sample  

Silver  paint  

5.33mm  X  2.54mm  X  0.30  mm  

Magnetoresistance  

XRD  on  Calcined  Sample  

XRD  on  Sintered  Sample  

0  

600  

400  

200  

800  

1000  

1200  

Intensity

 (cou

nts)  

20.000   60.000  40.000   80.000  2theta  (deg.)  

2theta  (deg.)  20.000   40.000   60.000   80.000  

0  

200  

400  

600  

800  

1000  

1200  

Intensity

 (cou

nts)  

Microwave  Absorp)on  

Magnetoresistance  (bulk)  

0  

0.2  

0.4  

0.6  

0.8  

1  

0   1   2   3  

Resistan

ce  (Ω

)  

Magne:c  Field  (T)  

Trial  1  

0  

0.0002  

0.0004  

0.0006  

0.0008  

0.001  

0   1   2   3  

Resistan

ce  (M

Ω)  

Magne:c  Field  (T)  

Trial  2  

30.63%  decrease  

Magnetoresistance  (powder)  

0.053  

0.054  

0.055  

0.056  

0.057  

0   1   2   3  

Resistan

ce  (M

Ω)  

Magne:c  Field  (T)  

Trial  1  

0.0458  

0.046  

0.0462  

0.0464  

0.0466  

0.0468  

0   1   2   3  

Resistan

ce  (M

Ω)  

Magne:c  Field  (T)  

Trial  2  

4.73%  decrease   1.36%  decrease  

Conclusion  

•  Increased  magne)c  field  caused  a  small  decrease  in  electrical  resistance  

•  Future  work  – Magnetoresistance  of  bulk  and  powder  samples  exposed  to:  •  Varying  temperatures    •  Ultraviolet  rays  

Acknowledgments    

•  This  work  was  funded  by  the  Louisiana  Board  of  Regents,  through  LASIGMA  [Award  Nos.  EPS-­‐1003897,  NSF  (2010-­‐15)-­‐RII-­‐SUBR,  and  HRD-­‐1002541].  

References  •  Kornfield,  M.C.;  Wicker,  S.;  Henry,  L.L.  “Synthesis  and  structural  characteriza)on  of  La.5Ca.

25Sr.25MnO3.”  •  Wang,  Zhou;  Zhao,  Guang-­‐Lin.  “Microwave  Absorp)on  Proper)es  of  Carbon  Nanotubes-­‐

Epoxy  Composites  in  a  Frequency  Range  of  2-­‐20  GHz.”  Open  Journal  of  Composite  Materials  3  (2013);  17-­‐23.  

•  Ramirez,  A.P.  “Colossal  magnetoresistance.”  J.  Phys.:  Condens.  Ma9er  9  (1997):  8171-­‐8199.  •  Markovich,  V.;  Jung,  G.;  Fita,  I.;  Mogilyansky,  D;  et  al.  “Magnetotransport  proper)es  of  

ferromagne)c  LaMnO3+δ  nano-­‐sized  crystals.”  Journal  of  Magne<sm  and  Magne<c  Materials  322  (2010):  1311-­‐1314.  

•  Raziano,  William;  Franklin,  Jermain;  Henry,  Larry.  “Ultraviolet  Radia)on  effects  on  the  electrical  resis)vity  of  some  La(Ca/Sr)MnO  materials.”  Proceedings  of  Louisiana  EPSCoR  RII  La-­‐SiGMA  2014  Symposium.    

•  Huang,  Yun-­‐Hui;  Xu,  Zhi-­‐Gang;  Yan,  Chun-­‐Hua;  et  al.  “Sop  chemical  synthesis  and  transport  proper)es  of  La0.7Sr0.3MnO3  granular  perovskites.”  Solid  State  Communica<ons  114  (2000):  43-­‐47.  

•  Bristowe,  N.C.;  Varignon,  J;  et  al.  “Ferromagne)sm  induced  by  entangled  charge  and  orbital  orderings  in  ferroelectric  )tante  perovskites.”  Nat.  Commun.  6  (2015):  6677  

Ques)ons?