El manganito de estroncio y lantano ( LSM o LSMO ) es un material cerámico de óxido con la fórmula general La 1−x Sr x MnO 3 , donde x describe el nivel de dopaje.
Tiene una estructura cristalina basada en perovskita , que tiene la forma general ABO 3 . En el cristal, los sitios 'A' están ocupados por átomos de lantano y estroncio , y los sitios 'B' están ocupados por los átomos de manganeso más pequeños . En otras palabras, el material consiste en manganita de lantano con algunos de los átomos de lantano dopados sustitutivamente con átomos de estroncio . El dopaje de estroncio (valencia 2+) sobre lantano (valencia 3+) introduce agujeros adicionales en la banda de valencia y, por lo tanto, aumenta la conductividad electrónica.
Dependiendo del valor x en La 1−x Sr x MnO 3 , la celda unitaria de LSMO puede ser romboédrica, cúbica o hexagonal. Este cambio en la celda unitaria se explica sobre la base del factor de tolerancia de Goldschmidt para perovskitas. El cambio en el estado de oxidación del catión Mn en LSMO se puede observar fácilmente a través de la posición del pico XPS para el orbital Mn 2p 3/2 y el interesante ordenamiento ferromagnético obtenido cuando x = 0,5 y 0,7 en La 1−x Sr x MnO 3 . [1]
El LSM tiene un rico diagrama de fase electrónico, que incluye una transición metal-aislante dependiente del dopaje , paramagnetismo y ferromagnetismo . [2] También se ha informado de la existencia de una fase de Griffith. [3] [4]
El LSM es de color negro y tiene una densidad de aproximadamente 6,5 g/cm 3 . [5] La densidad real variará según el método de procesamiento y la estequiometría real . El LSM es principalmente un conductor electrónico, con un número de transferencia cercano a 1.
Este material se utiliza comúnmente como material de cátodo en celdas de combustible de óxido sólido (SOFC) producidas comercialmente porque tiene una alta conductividad eléctrica a temperaturas más altas y su coeficiente de expansión térmica coincide bien con el de la zirconia estabilizada con itrio (YSZ), un material común para electrolitos de SOFC .
En la investigación, LSM es una de las manganitas de perovskita que muestran el efecto de magnetorresistencia colosal (CMR), [6] y también es un semimetal observado para composiciones alrededor de x = 0,3. [7]
El LSM se comporta como un semimetal , lo que sugiere su posible uso en espintrónica . Presenta un efecto de magnetorresistencia colosal . Por encima de su temperatura de Curie (unos 350 K) se forman polarones de Jahn-Teller ; la capacidad del material para conducir electricidad depende de la presencia de los polarones. [8]
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