Le manganiti sono una classe di ossidi di manganese aventi formula generale R<sub>1-x</sub>A<sub>x</sub>MnO<sub>3</sub>, dove R è un lantanide trivalente (come il lantanio, il praseodimio, il neodimio) e A è un elemento bivalente alcalino terroso (come il calcio, lo stronzio, il bario). La loro struttura cristallina è tipicamente perovskite distorta.
Le manganiti mostrano una varietà di proprietà fisiche interessanti, tra cui la magnetoresistenza colossale (CMR), che ha attirato un notevole interesse nella ricerca sui materiali.
Magnetoresistenza Colossale (CMR): Questo è l'effetto più noto associato alle manganiti. La <a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/magnetoresistenza%20colossale">magnetoresistenza colossale</a> si riferisce a un enorme cambiamento nella resistenza elettrica del materiale in presenza di un campo magnetico applicato. Questo effetto è particolarmente pronunciato in prossimità della temperatura di Curie.
Transizione Metallo-Isolante: Molte manganiti subiscono una transizione di fase da un comportamento metallico (conduttore) ad un comportamento isolante al variare della temperatura. Questa transizione è spesso correlata alla transizione ferromagnetica.
Ferromagnetismo: Le manganiti possono presentare un comportamento <a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/ferromagnetismo">ferromagnetico</a>, in cui gli spin magnetici degli atomi di manganese si allineano spontaneamente in una direzione.
Struttura Cristallina: La struttura cristallina delle manganiti è solitamente una perovskite distorta. La distorsione è dovuta alla differenza di dimensioni ioniche tra gli ioni R e A. Questa distorsione influenza le proprietà elettroniche e magnetiche del materiale.
La CMR nelle manganiti è generalmente spiegata dal modello di doppio scambio (double-exchange), che coinvolge l'interazione tra gli ioni Mn<sup>3+</sup> e Mn<sup>4+</sup> mediata dagli ioni ossigeno. La presenza di entrambi gli ioni manganese a valenza mista è cruciale per il meccanismo di <a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/doppio%20scambio">doppio scambio</a>. L'applicazione di un campo magnetico allinea gli spin degli ioni di manganese, facilitando il movimento degli elettroni e riducendo la resistenza elettrica.
Le proprietà uniche delle manganiti le rendono promettenti per una varietà di applicazioni, tra cui:
Sensori Magnetici: L'elevata sensibilità al campo magnetico le rende utili per la fabbricazione di sensori magnetici ad alta sensibilità.
Dispositivi di Memoria: La magnetoresistenza colossale può essere sfruttata per creare dispositivi di memoria non volatili.
Teste di Lettura per Dischi Rigidi: Le manganiti sono state considerate per l'uso nelle teste di lettura dei dischi rigidi, dove la capacità di rilevare piccoli campi magnetici è essenziale.
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