Физика Низких Температур: Том 45, Выпуск 12 (Декабрь 2019), c. 1514-1523    ( к оглавлению , назад )

Conductivity of pressed powders of chromium dioxide with spin-dependent electron tunneling: the effect of thickness and composition of dielectric layers

N.V. Dalakova, E.Yu. Beliayev, A.N. Bludov, and V.A. Horielyi

B. Verkin Institute for Low Temperature Physics and Engineering of the National Academy of Sciences of Ukraine 47 Nauky Ave., Kharkiv 61103, Ukraine
E-mail: beliayev@ilt.kharkov.ua

O.M. Osmolowskaya and M.G. Osmolowsky

Saint Petersburg State University, Institute of Chemistry 26 Universitetskii prospect, Petergof, St. Petersburg 198504, Russia

Received June 6, 2019, published online October 25, 2019

Анотація

Досліджено резистивні, магніторезистивні та магнітні властивості для дев’яти пресованих зразків порошку CrO2, які синтезовані гідротермальним методом з хромового ангідриду. Запропонований новий спосіб синтезу дозволяє регулювати товщину діелектричних оболонок на поверхні наночастинок CrO2. Порошки складалися з округлих наночастинок (середній діаметр ≈ 120 нм) або голкоподібних кристалів (діаметр 22,9 нм та довжина 302 нм). У всіх випадках наночастинки покривалися діелектричними оболонками різної товщини та складу (наприклад, оксид хрому Cr2O3 або оксигідроксид хрому β-CrOOH). Вивчено вплив властивостей матеріалу та товщини міжгранульних діелектричних шарів, а також форми наночастинок CrO2, на величину тунельного опору та магнітоопору (МО) пресованих порошкових зразків. Для всіх досліджених зразків виявлено неметалеву температурну поведінку опору та гігантський від’ємний тунельний МО при низьких температурах. Максимальні значення MО при T ≈ 5 К та у відносно невеликому магнітному полі (Н = 0,5 Тл) становили приблизно 37%. З підвищенням температури МО швидко знижувався (до ≈ 1% при H = 1 Тл, Т ≈ 200 К).

Ключові слова: тунельний опір та магнітоопір, зразки пресованого порошку, діоксид хрому.