MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA VẬT LIỆU ABO
3
2
1.1 Sơ lược về hệ vật liệu perovskite ABO
3
2
1.1.1. Cấu trúc của vật liệu perovskite ABO
3
2
1.1.2 Trật tự quỹ đạo, sự tách mức năng lượng và trạng thái spin của các điện
tử 3d trong trường bát diện BO
6
3
1.2 Hiệu ứng méo mạng Jahn-Teller (JT) 6
1.3 Các tương tác trao đổi trong perovskite 9
1.3.1. Tương tác siêu trao đổi 9
1.3.2. Tương tác trao đổi kép 11
1.4. Những tính chất của vật liệu perovskite chứa conbaltite 13
1.4.1.Hợp chất LaCoO
3
13
1.4.2.Sự chuyển pha trạng thái spin của ion Co hóa trị 3 14
1.4.3.Hợp chất La
1-x
Sr
x

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29
3.1 Chế tạo các mẫu nghiên cứu La
2-x
Sr
x
CoO
3
(x=0,05; 0,08; 0,1; 0,3) 29
3.2 Phân tích thành phần 30
3.3 Nghiên cứu cấu trúc 32
3.4 Kết quả phân tích nhiệt (DTA – TGA) 37
3.5 Nghiên cứu cấu trúc bề mặt của các mẫu bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM) 42
3.6 Sự phụ thuộc của từ độ theo nhiệt độ 44
3.7 So sánh nhiệt độ chuyển pha T
C
trong các hợp chất đủ Lantan La
1-x
Sr
x
CoO
3

và hợp chất dư Lantan La
2-x
Sr
x
CoO

01
gg
epe 

11
Hình 1.9c: Cấu hình tương tác phản sắt từ (yếu)
00
gg
epe 

11
Hình 1.10: Mô hình cơ chế tương tác trao đổi kép của chuỗi – Mn
3+
- O
2-
- Mn
4+
-
Mn
3+
- O
2-
- Mn
4+
- [9] 12
Hình 1.11: Đường cong FC và ZFC được đo tại các từ trường khác nhau của mẫu
La
0,7
Sr
0,3

2-x
Sr
x
CoO
3
30 Hình 3.2a: Giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu La
1,95
Sr
0,05
CoO
3
33
Hình 3.2b: Giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu La
1,92
Sr
0,08
CoO
3
33
Hình 3.2c: Giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu La
1,9
Sr
0,1
CoO
3
34
Hình 3.2d: Giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu La

3
với x = 0,10 và
x = 0,30 43
Hình 3.6: Đồ thị sự phụ thuộc của từ độ vào nhiệt độ ở từ trường H = 200 Oe của các
mẫu nghiên cứu……………………………………………………………………….44

Sơ đồ 2.1: Quy trình chế tạo mẫu perovskite bằng phương pháp sol - gel 25
Sơ đồ 3.1: Qui trình công nghệ chế tạo mẫu La
1-x
Sr
x
CoO
3
tại Bộ môn vật lý Nhiệt độ
thấp 29
Bảng 3.1: Thành phần tính theo phần trăm của các nguyên tố La, Sr, Co trong công
thức danh định La
2-x
Sr
x
CoO
3
và thành phần thực được xác định từ phép đo EDS 31
Bảng 3.2: Giá trị sai khác của các thành phần thực xác định từ phép đo EDS so với thành
phần danh định của hệ mẫu La
2-x
Sr
x
CoO
3………………………………………………………………………

CoO
3
………………………………………… 45
Bảng 3.7: So sánh nhiệt độ chuyển pha T
c
trong các hợp chất La
1-x
Sr
x
CoO
3
và
La
2-x
Sr
x
CoO
3……………………………………………………………………………………………………….
46 1

MỞ ĐẦU
Việc nghiên cứu các hiện tượng từ trong các vật liệu perovskite ABO
3
đang diễn
ra rất sôi động trong vài năm gần đây, nó thu hút được sự chú ý và quan tâm của các
nhà vật lý thực nghiệm cũng như các nhà vật lý lý thuyết. Trong các vật liệu
perovskite cấu trúc bát diện tồn tại với các tương tác tĩnh điện và các tương tác từ, đó

4+
. Kéo theo đó, ngoài tương tác siêu trao đổi phản sắt từ SE của các Co cùng hóa
trị, còn tồn tại các tương tác trao đổi kép sắt từ DE của các Co khác hóa trị, sự tồn tại
đồng thời và cạnh tranh của các tương tác này quyết định tới tính chất từ và tính chất
dẫn của vật liệu
Bản luận văn này thực hiện việc nghiên cứu sự tạo thành các pha và từ tính trong
hệ vật liệu perovskite dư Lantan, tập trung chính vào hệ La
2-x
Sr
x
CoO
3
trong dải nồng
độ x = 0,05; 0,08; 0,10; 0,30 nhằm tìm hiểu tính chất từ và sự tạo thành các pha của hệ
vật liệu cobaltite.
Bố cục luận văn gồm :
 Mở đầu
 Chương 1: Một số tính chất cơ bản của vật liệu ABO
3

 Chương 2: Thực nghiệm
 Chương 3: Kết quả và thảo luận
 Kết luận
 Tài liệu tham khảo 2

CHƯƠNG 1: MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA VẬT LIỆU ABO
3

2-
tại các đỉnh của bát diện và nằm tại tâm của bát diện có 1 ion B (hình 1.1b). Ta
thấy góc liên kết B – O – B là α = 180
0
và độ dài liên kết giữa các ion B tới các đỉnh
bát diện O là như nhau. Nhưng trong trường hợp méo mạng, cấu trúc sẽ không là hình
lập phương do đó độ dài liên kết không đồng nhất và các góc liên kết sẽ khác 180
0
,
điều này làm ảnh hưởng rất lớn tới các tính chất của vật liệu ABO
3
. 3

1.1.2 Trật tự quỹ đạo, sự tách mức năng lượng và trạng thái spin của các điện
tử 3d trong trường bát diện BO
6

a,Trật tự quỹ đạo và sự tách mức năng lượng
Từ hình 1.1 nhận thấy cấu trúc bát diện BO
6
của các ion O
2-
và ion kim loại B
3+

tạo thành trường tinh thể bát diện. Trong hợp chất perovskite ABO
3

nằm dọc theo trục Oz, các quỹ đạo d
22
yx 
nằm dọc theo các trục
Ox và Oy. Lúc này, trật tự quỹ đạo 3d trong trường bát diện BO
6
được biểu diễn như
hình 1.2

4
(a) Quỹ đạo d
22
yx (b) Quỹ đạo d
2
z
(c) Quỹ đạo d
xy


có cùng mức năng lượng.
Dưới tác dụng của trường tinh thể đối xứng các quỹ đạo d của ion kim loại chuyển tiếp
có các quỹ đạo được tách thành hai mức năng lượng: mức năng lượng thấp hơn gồm
các quỹ đạo d
xy
, d
yz
, d
xz
( có hướng theo các đường phân giác của các góc) gọi là các
quỹ đạo t
2g
suy biến bậc 3. Mức năng lượng cao hơn gồm các quỹ đạo d
2
z
, d
22
yx 

(hướng theo các trục tọa độ) gọi là quỹ đạo e
g
suy biến bậc 2 (hình 1.3). Δ gọi là năng
lượng tách mức trường tinh thể, được tính bằng hiệu hai mức năng lượng dưới tác 5

dụng của trường tính thể bát diện Δ = E
g
e

E = E
0
+ (E
0
+ Δ) = 2E
0
+ Δ
b.Trạng thái spin thấp (LS-Low-spin)
E = E
0
+ (E
0
+ P) = 2E
0
+ P
Hình 1.4: Sự phụ thuộc của năng lượng toàn phần E, P, Δ vào trạng thái spin của các
điện tử [7]

1.2
Hiệu ứng méo mạng Jahn-Teller (JT
)
Với các kiểu méo mạng khác nhau sẽ làm ảnh hưởng mạnh đến các tính chất
của hệ vật liệu. Hiện tượng ảnh hưởng mạnh đến các tính chất đối xứng tinh thể của hệ
đó là hiện tượng “ méo mạng Jahn – Teller” hay còn gọi là “hiệu ứng Jahn – Teller”.
Theo lý thuyết của Jahn – Teller (hiệu ứng JT), một phân tử phi tuyến với các trạng
thái điện tử suy biến sẽ bị biến dạng để loại bỏ suy biến, giảm tính đối xứng và năng
lượng tự do. Hiệu ứng JT thường xảy ra trong ion kim loại mà nó có chứa số lẻ các
điện tử ở mức e
g
. Nhưng còn thể xảy ra với các mức độ yếu hơn nhiều trong các hợp

ddd
, còn trên mức e
g
suy biến bậc 2 và
có 1 điện tử nên có hai cách sắp xếp
01
222
,
yxz
dd

và
10
222
,
yxx
dd

. 7

a)Kiểu I

3+
dọc
theo trục z mạnh hơn so với trục x, y vì thế chuyển động của điện tử được che chắn tốt
hơn. Do đó, các ion oxy trên mặt phẳng xy dịch gần về phía ion Co
3+
hơn so với các
ion oxy dọc theo trục z và như vậy thì các bát diện sẽ bị méo đi so với cấu trúc
perovskite lý tưởng. Lúc này, độ dài các liên kết Co – O sẽ không còn đồng nhất, các
liên kết Co – O sẽ dài hơn về phía trục z so với phía trục xy. Trường hợp này tương
ứng với méo mạng kiểu I (hình 1.6a) 8 a, Méo kiểu I b, Méo kiểu II
Hình 1.6: Méo mạng Jahn – Teller
Chưa méo
… Sau khi méo
Còn với cách sắp xếp
10
222
,
yxx

)(
2
OB
OA
d
d
t



hoặc
)(2
'
OB
OA
rr
rr
t



(1.1)
Trong đó: d
(A-O)
, d
(B-O)
lần lượt là độ dài các liên kết A – O và B – O
r
A
, r

hợp chất perovskite, đặc biệt là tương tác trao đổi kép (DE) mà chúng ta sẽ nghiên cứu
dưới đây. Vì vậy các tính chất vật lý của vật liệu perovskite ABO
3
thay đổi một phần
nguyên nhân là do hiệu ứng JT. Bởi vì hiệu ứng này gây nên những ứng suất nội tại
bên trong vật liệu làm ảnh hưởng đến tính chất điện, tính chất từ và nhiệt của vật liệu.
1.3

Các tương tác trao đổi trong perovskite
1.3.1. Tương tác siêu trao đổi
Trong hệ vật liệu perovskite ABO
3
, các điện tử của các kim loại chuyển tiếp
không thể tương tác trực tiếp được với nhau mà phải thông qua các điện tử của ion
trung gian oxy [4]. Như vậy có thể hiểu: “ Tương tác siêu trao đổi SE (supper-
exchange) trong hợp chất perovskite là tương tác gián tiếp giữa các ion Co cùng hóa
trị (Co
3+
- Co
3+
và Co
4+
- Co
4+
) thông qua việc trao đổi điện tử với ion trung gian là
oxy” hay “ Tương tác siêu trao đổi SE là tương tác giữa hai ion từ không có sự phủ 10
nhau trực tiếp của các hàm sóng, được thực hiện thông qua sự phủ nhau với các hàm

+ Quy tắc 1: Khi hai anion cạnh nhau có các cánh hoa của quỹ đạo 3d hướng vào
nhau, sự chồng phủ quỹ đạo và tích phân truyền là lớn, tương tác trao đổi là phản sắt
từ. 11
+ Quy tắc 2: Khi các quỹ đạo của các ion lân cận không phủ nhau (do tính chất đối
xứng) thành phần phủ bằng không thì tương tác là sắt từ (tương tác này rất yếu so với
tương tác phản sắt từ).
Ta thấy tương tác phản sắt từ chỉ xảy ra khi có sự phủ của các quỹ đạo 3d đầy một nửa
với quỹ đạo của oxy. Ngoài ra, tương tác siêu trao đổi còn phụ thuộc vào cấu hình spin
của lớp quỹ đạo trong trường bát diện của các ion kim loại chuyển tiếp, điều này có
nghĩa là tương tác tùy thuộc vào số điện tử trên quỹ đạo e
g
(d
2
z
, d
22
yx 
) và t
2g
(d
xy
, d
yz
,
d
xz
) được lấp đầy hoàn toàn (↑↓), lấp đầy một nửa (↑) hoặc là rỗng.

hóa trị 2 như Ba, Ca, vào vị trí của ion đất hiếm (R
+3
) thì cấu trúc của hợp chất lúc này
thay đổi. Trong hợp chất pha tạp (R
1-x
A’
x
)MO
3
muốn đảm bảo sự trung hòa về điện
tích, thì một lượng các ion M
+3
chuyển thành M
+4
. Có nghĩa là, ion M sẽ tồn tại ở hai 12
hóa trị +3 và +4. Những hợp chất này gọi là hợp chất hóa trị hỗn hợp. Trong thực
nghiệm, các hợp chất cobalite khi có nồng độ pha tạp ở một giá trị nào đó thì hợp chất
sẽ có tính dẫn kiểu kim loại và tính chất sắt từ, hai đặc điểm này có liên quan chặt chẽ
với nhau. Ví dụ trong hợp chất La
1-x
Sr
x
CoO
3
khi nồng độ pha tạp Co tăng lên tới
x=0,50 thì hợp chất xuất hiện tính chất sắt từ và tính dẫn kiểu kim loại. Để giải thích
định tính các hiện tượng này, Zener đã đưa ra mô hình tương tác trao đổi kép DE (hình

tử ion Co
4+
trở thành ion Co
3+
, ion Co
3+
mới được hình thành này lại truyền một điện 13
tử cho ion oxy lân cận và quá trình cứ liên tục diễn ra. Hai quá trình trao đổi điện tử
này được diễn ra đồng thời, do đó gọi là trao đổi kép. Như vậy, về nguyên tắc các điện
tử tham gia vào quá trình trao đổi này có thể di chuyển đến khắp mọi nơi trong mạng
tinh thể, hay nói cách khác là chúng đã thực sự trở thành những điện tử tự do và tham
gia vào quá trình dẫn điện. Khi không có mặt của điện trường ngoài sự truyền điện tử
này có thể là ngẫu nhiên theo các hướng khác nhau. Nhưng khi có mặt của điện trường
ngoài thì sự truyền điện tử này được ưu tiên theo phương của điện trường và do vậy
tạo thành dòng điện. Quá trình truyền điện tử trong tương tác siêu trao đổi (SE) chỉ là
ảo, quá trình trao đổi thực chất là sự lai hóa giữa các quỹ đạo và các điện tử vẫn định
xứ trên các quỹ đạo. Còn trong tương tác trao đổi kép lại có sự truyền thực sự các điện
tử từ quỹ đạo e
g
của ion kim loại này sang quỹ đạo e
g
của ion kim loại lân cận. Vì vậy
tương tác trao đổi kép có liên quan trực tiếp tới tính chất dẫn của vật liệu mà cụ thể là
làm tăng tính dẫn của vật liệu. Tương tác SE có thể là sắt từ hoặc phản sắt từ nhưng
tương tác DE chỉ có thể là sắt từ. Đây là cơ sở để giải thích các tính chất từ và tính
chất dẫn đặc biệt là hiệu ứng từ trở của vật liệu perovskite ABO
3

et
trạng thái spin trung gian) đến Co
III
[8, 13, 14], và dị
thường ở 500K tương ứng với sự chuyển trạng thái spin thứ hai từ Co
iii
đến Co
111
(ion
Co
3+
có cấu hình
24
2 gg
et
trạng thái spin cao). Ta không quan sát được trật tự từ xa khi
nhiệt độ giảm xuống đến 4K bằng nhiễu xạ notron. 14
1.4.2. Sự chuyển pha trạng thái spin của ion Co hóa trị 3
Hợp chất LaCoO
3
đã được Akham tìm thấy từ năm 1950. Các tác giả đã chỉ ra
rằng chúng có cấu trúc trực thoi với a = 3,82
o
A
và α = 90
0
42’ gần với cấu trúc lập

24
2 gg
et
, S = 2 hoặc là
15
2 gg
et
, S = 1. Đây là trạng thái spin cao, ký hiệu là Co
3+
(
24
2 gg
et
, S = 2) và trạng thái spin
trung gian ký hiệu là Co
iii
(
15
2 gg
et
,S = 1) của ion Co hóa trị +3.
Tuy nhiên các giả thuyết về hai trạng thái spin khác nhau này có sự không
thống nhất về vùng nhiệt độ tồn tại. Có tác giả cho rằng ở 100 K có sự chuyển pha
trạng thái spin từ Co
III
– Co
3+
và trong vùng 110 K < T < 350 K cùng tồn tại cả Co
III
và

1.4.3. Hợp chất La
1-x
Sr
x
CoO
3

Trong số các Cobaltite, La
1-x
Sr
x
CoO
3
là hệ vật liệu được quan tâm nghiên cứu
nhiều nhất và có hệ thống nhất. Một vấn đề đặc biệt quan trọng đối với các vật liệu
La
1-x
Sr
x
CoO
3
và thực tế là đã được đề cập tới trong hầu hết các công trình nghiên cứu
về hệ vật liệu này: đó là các hiệu ứng gây bởi sự bất đồng của mật độ lỗ trống. Khi La
được thay thế một phần bởi Sr, vật liệu bị phân tách thành các vùng giàu và nghèo lỗ
trống, hay nói cách khác là, hình thành nên các cluster giàu lỗ trống nằm trong một ma
trận nền nghèo lỗ trống. Hiện tượng này có thể được gây bởi hai nguyên nhân chính:
(1) sự thay thế Sr chỉ chuyển đổi ion Co hóa trị 3 nào lân cận gần nhất với ion Sr
2+

thành ion hóa trị 4; (2) các ion Sr

Hầu hết các vật liệu RCoO
3
(R là đất hiếm) đều là các điện môi (hay bán dẫn)
phản sắt từ. Khi thay thế một phần R
3+
bằng kim loại kiềm thổ hóa trị 2 (Ba, Ca, Sr)
trong R
1-x
A
x
CoO
3
thì chúng tăng độ dẫn điện. Nguyên nhân của hiện tượng này là do
hiệu ứng méo mạng Jahn – Teller và các tương tác trao đổi gây nên. Thật vậy, khi
chưa thay thế các méo mạng J – T làm tách mức suy biến e
g
của Co
3+
, điện tử e
g
trở
nên định xứ và do đó vật liệu có độ dẫn thấp. Khi thay thế một số kim loại kiềm thổ sẽ
làm xuất hiện Co
4+
làm nảy sinh trao đổi kép sắt từ và làm tăng độ dẫn. Với x ≈ 0,3;
hầu hết các vật liệu R
0,7
A
0,3
CoO

gian, spin định hướng một cách ngẫu nhiên và bị đóng băng hay đông cứng lại. Sự
định hướng hết sức hỗn loạn, ngẫu nhiên không theo một trật tự không gian nào của
các spin nguyên tử (thường xảy ra ở nhiệt độ thấp) làm người ta liên tưởng đến sự sắp
xếp mất trật tự của các nguyên tử trong thủy tinh. Từ đó những thuật ngữ về các trạng
thái thủy tính đã ra đời, mặc dù những hệ vật liệu từ được bàn đến ở đây hoàn toàn
không phải thủy tinh.

17
d.Tính chất đám thủy tinh từ (“cluster glass” kí hiệu là CG)
Thông thường sự tạo đám trong các vật liệu perovskite từ được hiểu là sự tạo
thành các vùng cùng loại tương quan. Nguyên nhân của hiện tượng là do sự đồng tồn
tại và cạnh tranh của các tương tác DE và SE, sự cạnh tranh của méo mạng J – T định
xứ và các polaron từ dẫn đến sự tách pha tạo nên các cấu trúc cluster (đó là sự tạo đám
cũng còn gọi là sự tách pha từ) và gây nên sự mất trật tự về tương tác và vị trí giữa các
momen từ. Trạng thái đám thủy tinh từ (cluster glass) là trạng thái bất trật tự đối với
từng đám spin gồm một số nguyên tử.
Trạng thái thủy tinh spin và trạng thái đám thủy tinh từ được gọi chung là trạng
thái thủy tinh từ. Trạng thái thủy tinh từ có những tính chất đặc biệt lý thú với biểu
hiện đặc trưng là các hiệu ứng FC (Field cooling) và ZFC (zero – field cooling), hiệu
ứng này được quan sát trên đường cong phụ thuộc nhiệt độ của từ độ sau khi đã được
làm lạnh trong từ trường ngoài (M
FC
(T)) và làm lạnh không có từ trường ngoài
(M
ZFC
(T)). Tại nhiệt độ T
g

(T), từ độ có giá trị nhỏ tại nhiệt độ thấp rồi tăng dần
theo nhiệt độ rồi đạt cực đại tại T
g
trong khi đó thì đường cong từ nhiệt sau khi làm
lạnh trong từ trường ngoài M
FC
(T), từ độ gần như không đổi trong vùng nhiệt độ thấp.
Đường cong M
ZFC
(T) đạt cực đại tại T
g
và từ nhiệt độ T
r
trở lên, hai đường cong hầu
như trùng khít với nhau. Hình 1.11 cho thấy họ đường cong FC và ZFC tại các từ
trường khác nhau của mẫu La
0,7
Sr
0,3
CoO
3
. 18

Hình 1.11: Đường cong FC và ZFC được đo tại các từ trường khác nhau của mẫu
La
0,7
Sr

khổng lồ.
Trong hợp chất LaCoO
3
khi pha tạp Sr sẽ phân chia thành hai vùng: vùng giàu
lỗ trống và vùng nghèo lỗ trống. Nguyên nhân có thể là do khi thay thế Sr cho La chỉ
có các Co
3+
ở gần ion Sr
2+
mới được chuyển thành Co
4+
, nhưng nồng độ Sr
2+
không
phân bố đồng đều trong hợp chất, do đó được phân thành hai vùng. Mặt khác, nó còn
gây nên hiện tượng mất trật tự từ và cấu trúc cluster từ trong pha CG do tương quan
pha sắt từ (FM) trong vùng giàu lỗ trống. Khi tương tác trao đổi kép (DE) sắt từ đủ
mạnh, các ion Co
4+
tụ lại thành đám và tạo nên các cluster sắt từ. 19
Hình 1.12 trình bày giản đồ pha từ của La
1-x
Sr
x
CoO
3
(x≤0,5).Giản đồ pha này


- O
2-
- Co
3+
) và tương tác siêu trao đổi phản sắt từ (Co
3+
- O
2-
- Co
3+
và Co
4+
- O
2-
-
Co
4+
). Ngoài ra, nhóm Itoh cũng đã công bố rằng, quan sát thấy được hiện tượng hồi
phục thời gian dài của từ độ và hiệu ứng già hóa ở trong pha SG [8].
Trong pha CG (0,18 < x ≤ 0,5): Khi nồng độ Sr vượt quá giá trị tới hạn x =
0,18, độ dẫn của vật liệu mang tính kim loại và tính chất từ của vật liệu, nhìn chung có
nhiều đặc điểm tương tự như của các vật liêu sắt từ. Tuy vậy, không chỉ Itoh và các
cộng sự, nhiều tác giả khác cũng cho rằng trật tự từ của những hợp chất La
1-x
Sr
x
CoO
3


giữa SG và CG.
Chuyển pha SG – CG trong giản đồ pha trên hình 1.13 tại x
c
= 0,18 thường
được coi như một chuyển pha tẩm ngưỡng, chuyển pha này xảy ra khi nồng độ các
tương tác sắt từ DE đủ lớn để hình thành nên các đám (cluster) sắt từ. Nồng độ pha tạp

Hình 1.13: Giản đồ mô tả sự tồn tại của các trạng thái SGI, CGI, FFM, PMI và PMM
tương ứng là các pha từ và pha điện: thủy tinh spin – điện môi, thủy tinh cluster – kim
loại, sắt từ bất thỏa từ - kim loại, thuận từ - điện môi và thuận từ - kim loại trong hợp
chất La
1-x
Sr
x
CoO
3
21
1.4.5. Cạnh tranh tương tác phản sắt từ (AF) và sắt từ (FM) trong hệ
La
1-x
Sr

, Co
4+
, Co
4+
). Đối
với các hợp chất ABO
3
, khi pha tạp các ion kim loại kiềm hóa trị 2 vào vị trí của đất
hiếm của cấu trúc perovskite thì trong tinh thể không còn cấu trúc đồng nhất về từ nữa,
mà được chia thành các vùng AF và FM khác nhau. Tùy vào hàm lượng thay thế mà
cấu trúc vùng gian từ sẽ được phân bố khác nhau như trên hình 1.14
Hình 1.14: Mô hình về sự tồn tại không đồng nhất các loại tương tác FM và AF trong
các hợp chất perovskite ABO
3
[12]
Do có sự đồng tồn tại hai loại tương tác, cho nên tùy vào nồng độ pha tạp cho vị
trí A mà sự cạnh tranh giữa hai loại tương tác đối với chỗ này thì tương tác FM mạnh
hơn tương tác AF và chỗ kia thì ngược lại. Trong giới hạn của khoảng nồng độ pha
tạp, có một khoảng mà tại đó sự cạnh tranh này gần như là cân bằng. Tuy nhiên, đối
với các cobaltite, có những quan điểm về tương tác SE, DE rất khác nhau do có sự tồn
tại các trạng thái spin thấp (LS), spin trung gian (IS) và spin cao (HS) của các ion Co.
Có tác giả cho rằng tương tác Co
III
– Co
4+
là tương tác FM theo cơ chế DE và các
tương tác Co