Abstract This article comprises of the structural, magnetic, magneto-caloric and critical behavior study of single phase perovskite manganite LaMnO 3+δ sample synthesized by traditional Solid State route. X-ray powder diffraction (XRD) at room temperature indicates the single phase trigonal crystalline structure of LaMnO 3+δ with hexagonal setting R 3 ‾ c . Magnetic, magnetocaloric and critical behavior are studied using temperature dependent magnetization (M−T) and applied magnetic field dependent magnetization (M−H) data probed by Physical Property Measurement System (PPMS). The second order ferromagnetic to paramagnetic (FM-PM) phase transition is observe at Curie temperature (T C ∼ 180 K). This phase transition is responsible for maximum entropy change ( Δ S M max ) of 0.451(1) J/kg K at applied magnetic field of 6 Tesla with relative cooling power (RCP) of 54.293(5) J/kg. At T C , the order of magnetic phase transition is examined by employing Modified Arrott plots (MAP), Kouvel Fisher (KF) and simple isotherm analysis technique. The obtained values of critical exponent’s β ≈ 0.365 ± 0.06, γ ≈ 1.14 ± 0.04 and δ ≈ 4.16 ± 0.10 elaborate that the magnetic phase transition coordinated well with the 3D-Heisenberg model at T C ≈ 180 K and are confirmed by scaling equations of state. Similarly the change in magnetic entropy (ΔS M ) versus applied magnetic field recorded complies with the power law ΔS = (H) n with n = 0.64 at T C = 180 K.

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LaMnO3+δ 化合物顺磁性到铁磁性相变温度附近的结构、磁性、磁热和临界行为研究

摘要 本文包括对传统固态合成路线合成的单相钙钛矿锰酸盐LaMnO 3+δ 样品的结构、磁性、磁热和临界行为研究。室温下的 X 射线粉末衍射 (XRD) 表明 LaMnO 3+δ 的单相三角晶体结构具有六边形设置 R 3 ‾ c 。使用物理特性测量系统 (PPMS) 探测到的温度相关磁化强度 (MT) 和外加磁场相关磁化强度 (MH) 数据来研究磁性、磁热和临界行为。在居里温度 (TC ∼ 180 K) 下观察到二阶铁磁到顺磁 (FM-PM) 相变。这种相变导致最大熵变 (Δ SM max ) 为 0。451(1) J/kg K，在 6 特斯拉外加磁场下，相对冷却功率 (RCP) 为 54.293(5) J/kg。在 TC 处，通过使用修正的阿罗特图 (MAP)、Kouvel Fisher (KF) 和简单的等温线分析技术来检查磁相变的顺序。获得的临界指数 β ≈ 0.365 ± 0.06、γ ≈ 1.14 ± 0.04 和 δ ≈ 4.16 ± 0.10 说明磁相变与 TC ≈ 180 K 时的 3D-Heisenberg 模型很好地协调，并通过状态的缩放方程得到证实. 类似地，磁熵 (ΔS M ) 与记录的外加磁场的变化符合幂律 ΔS = (H) n，在 TC = 180 K 时 n = 0.64。Kouvel Fisher (KF) 和简单的等温线分析技术。获得的临界指数 β ≈ 0.365 ± 0.06、γ ≈ 1.14 ± 0.04 和 δ ≈ 4.16 ± 0.10 说明磁相变与 TC ≈ 180 K 时的 3D-Heisenberg 模型很好地协调，并通过状态的缩放方程得到证实. 类似地，磁熵 (ΔS M ) 与记录的外加磁场的变化符合幂律 ΔS = (H) n，在 TC = 180 K 时 n = 0.64。Kouvel Fisher (KF) 和简单的等温线分析技术。获得的临界指数 β ≈ 0.365 ± 0.06、γ ≈ 1.14 ± 0.04 和 δ ≈ 4.16 ± 0.10 说明磁相变与 TC ≈ 180 K 时的 3D-Heisenberg 模型很好地协调，并通过状态的缩放方程得到证实. 类似地，磁熵 (ΔS M ) 与记录的外加磁场的变化符合幂律 ΔS = (H) n，在 TC = 180 K 时 n = 0.64。