U ovom nastupnom predavanju prikazat ću pregled najznačajnih tema istraživanja i ostvarenih rezultata u istraživanju magnetskih fenomena u različitim sustavima s kompleksnim magnetskim uređenjem, magnetoelektricima i sustavima s jakim elektronskim korelacijama.

Kao ogledni primjer sustava s jakim elektronskim korelacijama izdvojit ću manganove okside ili manganite. Manganiti su pobudili velik interes znanstvene zajednice otkrićem svojstva kolosalnog magnetootpora, odnosno metal-izolator prijelaza induciranog vanjskim magnetskim poljem u blizini Curieve temperature. U bogatom faznom dijagramu manganita La_1-xCa_xMnO₃ (0≤x≤1) može se uočiti da feromagnetsko metalno stanje dominira 0.2≤x≤0.5 dijelom faznog dijagrama, dok je u području 0.5≤x≤0.87 osnovno stanje sustava antiferomagnetsko s uređenjem naboja i izolatorskim ponašanjem. Prijelazi između faza osjetljivi su na promjenu vanjskih parametara kao što su temperatura, magnetsko polje, tlak ili kemijsko dopiranje. Velika osjetljivost električne vodljivosti na magnetsko polje ukazuje na činjenicu da je mehanizam električnog transporta usko povezan s magnetskim uređenjem te smo se stoga u našim istraživanjima posvetili detaljnim mjerenjima električnog transporta i magnetskih svojstava.

U posljednje vrijeme koncentrirali smo se na proučavanje manje istraženog dijela faznog dijagrama za x≥0.5 s izolatorskim mehanizmom vodljivosti koji se uopće ne razumije. Otkriveno je da, umjesto očekivanog aktivacionog ponašanja u stanju uređenja naboja, prijenos naboja u ovim materijalima slijedi variable range hopping (VRH) mehanizam. Primjenom magnetskog polja opaža se spinska ovisnost VRH mehanizma, prisutnost histereze u magnetootporu, kompleksna ovisnost otpornosti o povijesti hlađenja uzorka i vremenu te metalni karakter vođenja. Ovakvo ponašanje može se objasniti pojavom fazne separacije u feromagnetske otoke unutar antiferomagnetske matrice pri čemu feromagnetsko uređenje promovira metalni karakter vođenja. U ovom predavanju prikazat ću rezultate istraživanja prethodno navedenih fenomena u uzorcima manganita s različitom količinom strukturnog nereda i kemijskog dopiranja.

Nedavno smo započeli sveobuhvatno istraživanje srodnog manganita Ca_1-xGd_xMnO₃ (0.05≤x≤0.2). Dosadašnji preliminarni rezultati ukazuju na prisustvo više magnetskih uređenja, značajnu ovisnost o vanjskim parametrima temperature, magnetskog polja i udjela dopiranja gadolinijem. Detaljno istraživanje transportnih i magnetskih svojstava ovog manganita tek slijedi, a s obzirom na to da je ovaj materijal u literaturi slabo istražen u prilici smo po prvi put konstruirati njegov fazni dijagram.