We have grown sucessfully Bi$_{1-x}$Ca$_x$MnO$_3$ ($x$ = 0.72, 0.78) single crystals with charge ordering behavior by using Bi$_{2}$O$_{3}$ flux method. By measuring temperature-dependent susceptibility and resistivity, investigated the charge - ordering transition in the Bi$_{1-x}$Ca$_x$MnO$_3$ single crystals. For the single crystal with $x$ = 0.72, above the charge - ordering transition temperature, the resistivity increased as the temperature was decreased whereas for $x$ = 0.78, the resistivity decreased A sudden resistivity jump was been observed at the charge - ordering temperature and below the charge - ordering transition, and the resistivity showed an activation behavior characteristic of the barrier - hopping mechanism. Near the charge - ordering thmperature, the magnetic susceptibility deviated from the behavior predicted by the paramagnetic Curie-Weiss law and showed a cusp near 130 K, which is the antiferromagnetic Neel transition temperature. the charge - ordering transition at high temperature fixed the position of the charge and induced antiferromagnetic spin ordering at low temperature. keywords{Bi$_{1-x}$Ca$_x$MnO$_3$, Single crystal, Susceptibility, Resistivity, Charge ordering}

Keywords:

Bi_1-xCa_xMnO₃, Single crystal, Susceptibility, Resistivity, Charge ordering

전하정렬 상전이를 보이는 Bi$_{1-x}$Ca$_x$MnO$_3$ ($x$ = 0.72, 0.78 ) 단결정을 Bi$_{2}$O$_{3}$ 플럭스 방법을 이용하여 성장 시켰다. 온도에 따른 비저항 및 자기자화율의 변화를 측정함으로써 망간 산화물인 Bi$_{1-x}$Ca$_x$MnO$_3$($x$ = 0.72, 0.78 ) 단결정의 $x$ 에 따른 전하정렬 상전이를 관측할 수 있었다. 전하정렬 상전이 온도전에서 $x$ = 0.72 는 온도의 감소에 따라 저항이 증가하는 비금속성을 보이는 반면에, $x$ = 0.78 은 온도의 감소에 따라 저항이 감소하는 금속성을 보였다. 전하정렬 상전이 온도에서는 저항의 급격한 증가가 관측되었으며, 전하정렬 상전이 아래에서는 두 시료 모두 저항이 전자들의 호핑에 의한 barrier 형태의 부도체적인 현상이 관측되었다. 이러한 전하정렬 상전이는 온도에 따른 자기 자화율의 변화에서도 관측이 되었으며, 저온에서는 반강자성체로의 상전이에 의한 자기자화율의 감소가 관측되었다. 망간산화물 Bi$_{1-x}$Ca$_x$MnO$_3$ 단결정에서는 전하정렬 상전이가 먼저 높은 온도에서 일어나고 이에 의해 정렬된 전하들이 낮은 온도에서 다시 한 번 반강자성 방향정렬을 함을 관측할 수 있었다.

Keywords: Bi_1-xCa_xMnO₃, 단결정, 자기 자화율, 비저항, 전하정렬