Magnetorresistencia colosal

La magnetorresistencia colosal (MRC) es la propiedad de algunos materiales, principalmente óxidos con estructura de perovskita basados en el manganeso, que les permite cambiar considerablemente su resistencia eléctrica en presencia de un campo magnético

La magnetorresistencia de los materiales convencionales permite cambios en la resistencia de hasta un 5 %, pero los materiales que tienen como rasgo el MRC pueden demostrar cambios en la magnetorresistencia superiores a la convencional en órdenes de magnitud.

Aun no hay una explicación plausible para esta propiedad que se base en las teorías físicas actuales, incluyendo la magnetorresistencia convencional o el mecanismo de doble intercambio, siendo por ello el foco de una intensa actividad de investigación. La comprensión y la aplicación de MRC ofrecerá tremendas oportunidades para el desarrollo de nuevas tecnologías como las cabezas de lectura/escritura de disco para almacenamiento magnético de alta capacidad, y de la espintrónica.

Historia

Inicialmente descubierto en las manganitas de perovskita de valencia mixta en los años cincuenta por G. H. Jonker y J. H. van Santen,^[1] se dio una primera descripción teórica en términos del mecanismo de doble intercambio. En este modelo, la orientación del spin de momentos de los Mn adyacentes se asocia con el intercambio cinético de electrones e_g. En consecuencia, la alineación de los spins de Mn por un campo magnético externo produce mayor conductividad. El trabajo experimental pertinente fue realizado por Volger,^[2] Wollan y Koehler,^[3] y posteriormente por Jirak et al.^[4] y Pollert et al.^[5]

Sin embargo, el modelo de doble intercambio no explicó adecuadamente la elevada resistividad aislante por encima de la temperatura de transición.^[6] En los años noventa, el trabajo de R. von Helmolt y et al.^[7] y Jin et al.^[8] inició un gran número de estudios adicionales. Aunque todavía no se entiende completamente el fenómeno, hay una variedad de trabajos teóricos y experimentales que proporcionan una comprensión más profunda de los efectos relevantes.

Véase también

Magnetorresistencia gigante

Notas

↑ Jonker, G. H.; Van Santen, J. H. (1950). «Ferromagnetic compounds of manganese with perovskite structure». Physica 16 (3): 337. Bibcode:1950Phy....16..337J. doi:10.1016/0031-8914(50)90033-4.
↑ Volger, J. (1954). «Further experimental investigations on some ferromagnetic oxidic compounds of manganese with perovskite structure». Physica 20: 49. Bibcode:1954Phy....20...49V. doi:10.1016/S0031-8914(54)80015-2.
↑ Wollan, E. O.; Koehler, W. C. (1955). «Neutron Diffraction Study of the Magnetic Properties of the Series of Perovskite-Type Compounds [(1-x)La, x Ca]MnO_{3}». Physical Review 100 (2): 545. Bibcode:1955PhRv..100..545W. doi:10.1103/PhysRev.100.545.
↑ Jirák, Z.; Krupička, S.; Šimša, Z.; Dlouhá, M.; Vratislav, S. (1985). «Neutron diffraction study of Pr1 − xCaxMnO3 perovskites». Journal of Magnetism and Magnetic Materials 53: 153. Bibcode:1985JMMM...53..153J. doi:10.1016/0304-8853(85)90144-1.
↑ Pollert, E.; Krupička, S.; Kuzmičová, E. (1982). «Structural study of Pr1−xCaxMnO3 and Y1−xCaxMnO3 perovskites». Journal of Physics and Chemistry of Solids 43 (12): 1137. Bibcode:1982JPCS...43.1137P. doi:10.1016/0022-3697(82)90142-1.
↑ J. N. Lalena and D. A. Cleary "Principles of Inorganic Materials Design," 2nd ed., John Wiley & Sons, New York, p. 361 (2010).
↑ von Helmolt, R.; Wecker, J.; Holzapfel, B.; Schultz, L.; Samwer, K. (1993). «Giant negative magnetoresistance in perovskitelike La2/3Ba1/3Mn Ox ferromagnetic films». Physical Review Letters 71 (14): 2331. Bibcode:1993PhRvL..71.2331V. PMID 10054646. doi:10.1103/PhysRevLett.71.2331.
↑ Jin, S.; Tiefel, T. H.; McCormack, M.; Fastnacht, R. A.; Ramesh, R.; Chen, L. H. (1994). «Thousandfold Change in Resistivity in Magnetoresistive La-Ca-Mn-O Films». Science 264 (5157): 413. Bibcode:1994Sci...264..413J. PMID 17836905. doi:10.1126/science.264.5157.413.

Enlaces externos

Referencias

Colossal magnetoresistance, A. P. Ramirez, J. Phys.: Condens. Matter 9, 8171-8199 (1997) doi 10.1088/0953-8984/9/39/005

Datos: Q1023887

[1] Jonker, G. H.; Van Santen, J. H. (1950). «Ferromagnetic compounds of manganese with perovskite structure». Physica 16 (3): 337. Bibcode:1950Phy....16..337J. doi:10.1016/0031-8914(50)90033-4.

[2] Volger, J. (1954). «Further experimental investigations on some ferromagnetic oxidic compounds of manganese with perovskite structure». Physica 20: 49. Bibcode:1954Phy....20...49V. doi:10.1016/S0031-8914(54)80015-2.

[3] Wollan, E. O.; Koehler, W. C. (1955). «Neutron Diffraction Study of the Magnetic Properties of the Series of Perovskite-Type Compounds [(1-x)La, x Ca]MnO_{3}». Physical Review 100 (2): 545. Bibcode:1955PhRv..100..545W. doi:10.1103/PhysRev.100.545.

[4] Jirák, Z.; Krupička, S.; Šimša, Z.; Dlouhá, M.; Vratislav, S. (1985). «Neutron diffraction study of Pr1 − xCaxMnO3 perovskites». Journal of Magnetism and Magnetic Materials 53: 153. Bibcode:1985JMMM...53..153J. doi:10.1016/0304-8853(85)90144-1.

[5] Pollert, E.; Krupička, S.; Kuzmičová, E. (1982). «Structural study of Pr1−xCaxMnO3 and Y1−xCaxMnO3 perovskites». Journal of Physics and Chemistry of Solids 43 (12): 1137. Bibcode:1982JPCS...43.1137P. doi:10.1016/0022-3697(82)90142-1.

[6] J. N. Lalena and D. A. Cleary "Principles of Inorganic Materials Design," 2nd ed., John Wiley & Sons, New York, p. 361 (2010).

[7] von Helmolt, R.; Wecker, J.; Holzapfel, B.; Schultz, L.; Samwer, K. (1993). «Giant negative magnetoresistance in perovskitelike La2/3Ba1/3Mn Ox ferromagnetic films». Physical Review Letters 71 (14): 2331. Bibcode:1993PhRvL..71.2331V. PMID 10054646. doi:10.1103/PhysRevLett.71.2331.

[8] Jin, S.; Tiefel, T. H.; McCormack, M.; Fastnacht, R. A.; Ramesh, R.; Chen, L. H. (1994). «Thousandfold Change in Resistivity in Magnetoresistive La-Ca-Mn-O Films». Science 264 (5157): 413. Bibcode:1994Sci...264..413J. PMID 17836905. doi:10.1126/science.264.5157.413.

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