Effect of strain and electric field on the electronic soft matter in manganite thin films
研究了衬底诱导应变对空穴掺杂锰氧化物(La $_{1-y}$ Pr $_{y}$)$_{0.67}$ Ca $_{0.33}$ MnO $_{3}$($y$ = 0.4,0.5和0.6)性质的影响,以区分长程应变相互作用和淬灭原子无序在形成微米级相分离态中所起的作用。我们表明,流体相分离(FPS)状态是在中间温度下形成类似的应变液态散装化合物,它可以被转换成金属状态,通过施加外部电场。与块状化合物相反,在低温下,在$y$ = 0.4和0.5的样品中形成应变稳定的铁磁金属(FMM)状态。然而,在$y$ = 0.6的样品中,形成类似于本体化合物中的应变玻璃相的静态相分离(SPS)状态。因此,我们发现长程应变相互作用在锰氧化物薄膜中形成微米级的相分离态中起着主导作用。
2006-07-25 cond-mat.str-el
Ferromagnetic, A-type, and Charge-Ordered CE-type States in Doped Manganites using Jahn-Teller Phonons
本文用Monte Carlo方法研究了空穴密度x=0.5时,具有非合作和合作Jahn-Teller声子的锰氧化物的双轨道模型。通过改变电子-声子耦合和$\rm t_{2g}$ -自旋交换得到了相图。在窄带宽锰氧化物中观察到的具有$z$轴电荷$stacking$的绝缘CE型电荷和轨道有序态在模拟中是稳定的。其电荷间隙$Δ_{\rm CO}$远大于临界温度$\rm k_B T_{CO}$。在同一框架下还得到了类金属的A型态和铁磁态,它们之间的相界具有一级特征。
1999-09-16 cond-mat.str-el
Response of acoustic phonons to charge and orbital order in the 50\% doped bilayer manganite LaSr$_2$Mn$_2$O$_7$
用中子非弹性散射方法研究了LaSr $_2$ Mn $_2$ O $_7$中声学声子的性质.对于激发能小于$15\,\rm{meV}$,我们观察到一个突然增加(减少)的声子能量(线宽)的横向声学声子分支在$\mathbf{q} = (h, h, 0)$,$h\le0.3$,进入低温电荷和轨道有序态($T_{COO} = 225\,\rm{K}$)。这表明由于费米能级处的电子态的降低导致费米表面在$T_{COO}$以下的部分去除,从而减少了电子-声子耦合,并且为锰氧化物中电子-声子耦合和电荷有序之间的联系提供了直接的实验证据。
2011-11-08 cond-mat.str-el
Phase Separation Induced by Orbital Degrees of Freedom in Models for Manganites with Jahn-Teller Phonons
用Monte Carlo方法研究了含经典Jahn-Teller声子的双轨道Kondo模型。观察到的相图是丰富的,包括一个新的制度相分离引起的轨道自由度。实验结果进行了讨论。此外,还给出了该模型的光学电导率$σ(ω)$。它被证明有几个相似之处与实验测量锰氧化物。
1998-11-17 cond-mat.str-el
Ferromagnetism and electron-phonon coupling in the manganites
综述了铁磁掺杂锰氧化物(如$x\approx0.2$-0.4的\chem{La_{1-x}Ca_xMnO_3})的物理性质。在巡游电子磁性的一般框架内讨论了双交换的概念。在这方面的新特点是耦合的电子本地声子模式。重点放在声子的量子性质和与极化子物理学的联系。然而,它强调的锰氧化物落在一个中间耦合制度,标准的小极化子理论不适用。最近发展的多体相干势近似能够处理这种情况和格林最近的应用Holstein双交换模型进行了说明。讨论的问题包括基本电子结构的性质,金属-绝缘体过渡,统一的巨大的磁阻,压力效应和同位素效应,赝隙光谱和自旋波上的电子-声子耦合的影响。
2002-01-30 cond-mat.str-el
Interplay between Spin and Phonon Fluctuations in the double-exchange model for the manganites
我们提出了精确的解决方案,主要是分析,为两个网站的双交换-荷尔斯泰因模型,使我们能够绘制一个完整的图片的声子和自旋量子涨落的作用,在确定的锰氧化物中的短程相关。我们提供了任意的电子-声子耦合和声子频率的模型的解析解,为$S=1/2$和经典的自旋极限$S=\infty$,并比较这些结果与数值对角化的现实$S=3/2$的情况下。比较结果表明,文献中常用的经典自旋极限不能很好地描述实际情况$S=3/2$。另一方面,声子的波动,参数化的声子频率$ω_0$,稳定的铁磁相相对于绝热极限。我们还提供了一个完整的分析极化子交叉在这个模型中。
2001-07-03 cond-mat.str-el
Direction-selective intertwined charge, orbital, and lattice orders under uniaxial strain in hole-doped manganite: La0.75Ca0.25MnO3
Kyungpook National University(庆北国立大学);Seoul National University(首尔国立大学)
通过密度泛函理论研究,发现方向选择性单轴应变可在La0.75Ca0.25MnO3中诱导出不同方向下截然不同的结构、电荷和轨道响应,实现以往无法获得的交织有序相。
2026-11-04 cond-mat.str-el
Modeling dynamical phonon fluctuations across the magnetically driven polaron crossover in the manganites
我们调查的动态结构因子与晶格波动的模型,近似的锰氧化物。它涉及到电子强烈耦合到核心自旋,晶格扭曲,在弱无序的背景。该模型通过Monte Carlo在二维绝热极限下求解,保留了所有的热涨落。在金属相附近的极化子交叉这种方法捕获的热诱导极化子形成的效果,和它们的短程相关性,对电子光谱功能。通过计算热涨落背景中的电子极化率,并求解实空间中的声子Dyson方程,在“单圈”水平上计算了光学和声学声子模的动力学涨落.我们提出了声子的线型横跨铁磁体顺磁体的热转变,并将它们与电子性质的变化。我们比较我们的结果与非弹性中子散射数据的金属锰氧化物,也预测人们可能会发现在更多的绝缘相。
2018-06-18 cond-mat.str-el
Electronic Structure of Strained Manganite Thin Films with Room Temperature Ferromagnetism Investigated by Hard X-ray Photoemission Spectroscopy
利用体敏硬X射线(hv=5.95keV)芯能级光电子能谱研究了应变(La_(0.85)Ba_(0.15))MnO_3薄膜的本征电子结构。在20 nm厚的具有强增强铁磁性的应变膜中,在Mn 2 p3/2主峰的低能位置处出现了一个新的尖锐的卫星峰,而在300 nm厚的未应变膜中观察到更宽的信号。簇计算表明,强度对应的费米能级的铁磁序的大小有关的状态的密度。卫星强度也同意定量磁化的平方。
2004-10-09 cond-mat.str-el
Phonon-Metamorphosis in Ferromagnetic Manganite Films: Probing the Evolution of an Inhomogeneous State
声子异常的分析提供了有价值的信息,晶格,自旋和电荷自由度的合作动力学。在La $_{2/3}$ Sr $_{1/3}$ MnO $_{3}$(LSMO)薄膜中观察到的外模的反常温度依赖性是显著的。这两个外部模式合并接近铁磁顺磁过渡在$T_C$,而且,两个新的模式在这个温度范围内的发展与强共振在稍高的频率。我们建议,这观察到的声子变态探针的不均匀Jahn-Teller失真,表现在温度标度$T_C$。该分析是基于所有八个声子模式的金属相的LSMO和磁化率测量,确定一个格里菲斯相的第一次观察。
2004-04-01 cond-mat.str-el
Theory of Strain-Controlled Magnetotransport and Stabilization of the Ferromagnetic Insulating Phase in Manganite Thin Films
我们表明,施加半掺杂锰氧化物上的应变,使得有可能调整系统的金属-绝缘体过渡附近,从而产生巨大的磁阻(CMR)响应。这种相位竞争不仅允许控制铁磁金属锰氧化物中的CMR,而且可以用于在半掺杂时在其他鲁棒绝缘体中产生CMR响应。此外,从我们的现实微观模型的应变和磁输运计算内的久保形式主义,我们证明了一个惊人的结果,应变工程,拉伸应变下,铁磁电荷有序绝缘体,以前无法访问的实验,变得稳定。
2013-04-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnon Broadening Effect by Magnon-Phonon Interaction in Colossal Magnetoresistance Manganites
为了研究锰氧化物巨磁电阻中的磁激发行为,研究了磁振子-声子相互作用系统。当磁振子支与光学声子支相交时,磁振子谱线会突然展宽。展宽的起始点近似由磁振子态密度决定。解释了在低居里温度锰氧化物中观察到的布里渊区边界处的反常磁振子阻尼。
1999-05-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Cooperative dynamics in doped manganite films: phonon anomalies in the ferromagnetic state
我们目前的光学测量的声子激发在La $_{2/3}$ Ca $_{1/3}$ MnO $_{3}$(LCMO)和La $_{2/3}$ Sr $_{1/3}$ MnO $_{3}$(LSMO)薄膜覆盖的整个温度范围内从金属铁磁绝缘顺磁相。所有8个声子预期的R $\bar{3}$ c对称性在LSMO和17个预期的25个声子的Pnma对称性在LCMO已被确定。在铁磁-顺磁转变附近,两种化合物都表现出异常的行为,但具有不同的特征。声子谱中的异常是晶格自由度(DOF)与电子自由度耦合的表现。具体而言,低频外部基团被证明是电子相关引起的晶格修改的指示器。LCMO中增强的电子-声子耦合对具有电子连续激发的不同声子模式的Fano干涉效应负责:我们观察到不对称的声子线形状,模式分裂和模式之间的光谱重量转移。
2004-04-01 cond-mat.str-el
Strain-induced metal-insulator phase coexistence and stability in perovskite manganites
我们提出了一个详细的研究模型应变诱导的金属-绝缘体相共存的钙钛矿锰氧化物。纳米尺度和介观尺度的不均匀性自洽地描述使用原子尺度模式和它们相关的约束方程。我们还研究了稳定的域配置对统一和不统一的修改域壁。我们的研究结果表明,应变场之间的长程相互作用和复杂的能量景观与多个亚稳态稳定金属-绝缘体相共存中发挥至关重要的作用,观察到在钙钛矿锰氧化物。我们详细说明的模式,约束方程,能量和能量梯度,形成我们的模拟结果的基础。
2012-08-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-phonon coupling and dielectric spectroscopy in nano-crystalline Pr$_2$CoMnO$_6$ double perovskite manganite
本文利用拉曼光谱和介电光谱研究了纳米晶Pr $_2$ CoMnO $_6$的自旋-声子耦合和介电响应。Pr $_2$ CoMnO $_6$是一种锰氧化物化合物,在$T_c$ $\sim$ 172 K附近发生顺磁-铁磁(PM-FM)相变。通过对$T_c$的变温拉曼散射实验,研究了该材料中的自旋-声子行为。拉曼光谱研究表明,在铁磁温度区,(Co/Mn)O $_6$八面体的伸缩振动引起声子模的明显软化,表明Pr $_2$ CoMnO $_6$的磁性与晶格之间存在密切的相关性,并证实了自旋声子耦合.进一步研究了Pr $_2$ CoMnO $_6$陶瓷在20 K - 300 K、1 kHz- 5.5MHz频率范围内的介电响应、阻抗谱、电模量和交流电导率。我们发现Pr $_2$ CoMnO $_6$表现出很强的频率依赖性,具有大的色散和大的介电常数。结果表明,该材料存在热激活弛豫机制,偏离了德拜模型,并通过奈奎斯特曲线和复模量行为证实了这一点。
2021-04-11 cond-mat.str-el
Electron-lattice and strain effects in manganite heterostructures: the case of a single interface
提出了一种关联非均匀平均场方法,研究了平均空穴掺杂x = 1/3的锰氧化物异质结构(LaMnO 3)2n/(SrMnO 3)n的紧束缚模型.相图,光谱和光学性质的大异质结(沿生长方向多达48个站点)与一个单一的界面进行了讨论,分析电子晶格反绝热波动和应变的影响。金属铁磁界面的形成是相当稳健的,随着电子-晶格耦合和应变的强度的变化,尽管界面区域的大小强烈地依赖于这些相互作用。态密度在化学势处不会因为界面的形成而消失,但随着电子-晶格耦合的增加,态密度会迅速降低。面内和面外的光学电导率显示出急剧的差异,因为面内响应具有金属特征,而面外的特征在于光谱权重向高频的转移。面内响应主要来自两个绝缘块之间的区域,因此它提供了金属铁磁界面形成的清晰信号。
2010-11-26 cond-mat.str-el
Anisotropic phonon conduction and lattice distortions in CMR-type bilayer manganite (La$_{1-z}$Pr$_{z}$)$_{1.2}$Sr$_{1.8}$Mn$_{2}$O$_{7}$ (z=0,0.2,0.4 and 0.6) single crystals
本文系统地研究了(La $_{1-z}$ Pr $_{z}$)$_{1.2}$ Sr $_{1.8}$ Mn $_{2}$ O $_{7}$($z$(Pr)= 0.2,0.4)单晶的热导率随温度和磁场的变化。和0.6。晶格畸变由于Pr-取代和各向异性的热导率在双层锰氧化物中的不同的弛豫模型的基础上提出的金属和绝缘状态的局部晶格畸变的Maderda等。巨磁热效应的缩放作为磁化强度的函数,并讨论了由于Pr-取代的$e_g$ -电子轨道状态的占领的系统变化的基础上。
2003-02-28 cond-mat.str-el
Low-Temperature Glassy Response of Ultrathin Manganite Films to Electric and Magnetic Fields
本文研究了La_(0.8)Ca_(0.2)MnO_3薄膜在低温下对场效应几何结构中的外磁场和门控静电场的玻璃态响应。具有不可逆记忆效应、非遍历时间演化、电阻的老化和退火行为的分级响应表明,动态受电子和磁扰动的应变弛豫的支配。电荷、自旋和应变的交叉耦合被用来通过静电门控来调节锰氧化物薄膜的介电常数。
2004-07-23 cond-mat.str-el
Direct imaging of lattice strain-induced stripe phases in an optimally-doped manganite
在没有淬火无序的锰氧化物薄膜中,我们分别通过高分辨率扫描隧道显微镜/光谱(STM/STS)显示了高于和低于居里温度(Tc)的绝缘和金属条纹形式的织构。这些条纹的形成涉及竞争的轨道和电荷顺序,并且是由长程晶格应变介导的重叠电子波函数的结果。与普遍的看法相反,电子均匀条纹相强调了晶格应变在引起电荷密度调制和阻止序参量之间的串扰方面的功效,否则,该串扰以轨道有序绝缘相和轨道无序金属相的形式不均匀地演变。
2006-05-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nonlinear electron-phonon coupling in doped manganites
我们采用时间分辨的共振X射线衍射研究熔融的电荷顺序和相关的绝缘体-金属的过渡在掺杂的锰氧化物Pr $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_3$的高频红外活性晶格模式的共振激发后。我们发现,电荷顺序减少迅速和高度非线性的函数的激发通量。密度泛函理论计算表明,激发晶格模式和电子结构之间的直接非谐耦合驱动这些动力学,突出了非线性声子控制的新途径。
2016-12-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Identification of coherent lattice modulations coupled to charge and orbital order in a manganite
我们利用掠入射飞秒x射线衍射研究了位移激发相干光学声子作用下原子运动的细节。本文着重研究了混合价锰氧化物La_(0.25)Pr_(0.375)Ca_(0.375)MnO_3在T < 210 K时的低频声子,它与电荷和轨道序有关。我们测量了三种超晶格反射的响应,这些反射对单位晶格成分的运动具有不同的敏感性。结果支持分配到一个平移模式的Mn 4+原子连同氧原子连接相邻Mn 4+网站。
2013-04-25 cond-mat.str-el
Ferromagnetism and Transport in the Double-Exchange Model, with and without Phonons; Application to the Manganites
介绍了双交换模型和Holstein-DE模型的多体相干势近似,后者包括电子与局域声子和自旋的耦合。它示出的方法可以处理本地自旋和声子量子力学,它是如何等价于动力学平均场论在经典极限。在Holstein-DE模型中,充分讨论了弱电子-声子耦合经中间耦合(此时开始出现小极化子带)到强耦合(此时恢复了与标准小极化子理论类似的结果)的过渡。该理论适用于铁磁锰氧化物的磁性,运输和光谱数据的充分讨论。研究发现,许多锰氧化物处于小极化子形成的临界区域,这解释了它们对外加磁场和压力等参数的敏感性。
2001-09-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Modelling of strain effects in manganite films
在巨磁电阻范围内分析了$La_{1-x}A_xMnO_3$钙钛矿薄膜的厚度依赖性和应变效应。的计算是基于一个变分方法以前提出的研究锰氧化物散装的推广。结果表明,薄膜厚度的减小导致薄膜的临界温度和磁化强度降低,低温电阻率增加。应变是通过修改的平面内和平面外的电子跳跃幅度由于基板引起的变形的薄膜晶胞。应变对转变温度和输运性质的影响与实验数据吻合良好,只有当适当考虑的依赖性的跳跃矩阵元素上的$Mn-O-Mn$键角。最后,与应变存在相关的电子-声子耦合的变化在影响膜中共存相的平衡方面是重要的
2003-10-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
On the effects of the magnetic field and the isotopic substitution upon the infrared absorption of manganites
采用变分法研究了含$0<x<0.5$的$La_{1-x}A_xMnO_3$钙钛矿中的电子-声子和磁相互作用,研究了磁场和氧同位素替代对相图、电子-声子关联函数和$x=0.3$处红外吸收的影响.晶格位移与体系的电导率和磁性有很强的相关性。然后电导率谱的特点是由一个显着的敏感性的外部参数附近的相边界。
2002-03-06 cond-mat.str-el
Phase Diagram of Half Doped Manganites
分析了半掺杂锰氧化物的性质。我们建立了系统的相图相结合的电子性质的实际计算和平均场处理的温度效应。锰氧化物的电子结构用双交换模型来描述,在$Mn$核自旋之间存在合作的Jahn-Teller声子和反铁磁耦合。在零温下,得到了铁磁(FM)、电荷有序(CO)、轨道有序(OO)、CE-CO-OO和FM金属等多种电子相。通过升高温度,CE-CO-OO相变为顺磁性(PM),但取决于电子-声子耦合和交换耦合,转变可以是直接的或通过中间状态:FM无序金属、PM-CO-OO或FM-CO-OO。我们还讨论了有限电子-声子耦合下高温PM相的性质。在这种情况下,围绕$Mn$离子的氧八面体的一半被扭曲。在弱耦合状态下,八面体轻微变形,仅捕获少量电子电荷,从而导致系统金属化。然而在强耦合区,八面体强烈畸变,电荷完全局域在极化子中,系统是绝缘体。
2005-01-04 cond-mat.str-el
Selective coupling of coherent phonons to intertwined charge-orbital and magnetic orders in doped manganites
Paul Scherrer Institute(保罗谢勒研究所);University of Fribourg(弗里堡大学);Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH(柏林亥姆霍兹材料与能源中心有限公司);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Rutgers University(罗格斯大学);Lanzhou University(兰州大学)
本研究通过时间分辨X射线衍射和偏振分辨超快光学反射率,发现相干声子可选择性地追踪掺杂锰氧化物中的电荷/轨道序与磁序,并揭示两者间的强微观耦合,为解耦交织的电子和磁动力学提供了时域途径。
2026-09-14 cond-mat.str-el
Coupling of Magnetic Order, Ferroelectricity, and Lattice Strain in Multiferroic Rare Earth Manganites
多铁性稀土锰氧化物由于同时存在不同类型的磁性和铁电性有序而引起人们的关注,并产生了复杂的相图和丰富的物理现象。在几种化合物中观察到的不同顺序和大磁电效应的耦合和相互干扰具有根本的兴趣,并具有未来应用的潜力,其中介电(磁)性质可以通过磁(介电)转变的发生或磁(电)场的应用进行修改。磁电效应的物理机制和铁电有序在磁转变的起源还有待探索。我们讨论了多铁性现象的六方HoMnO 3和强磁-介电耦合是密切相关的晶格应变引起的异常大的自旋-声子相关。
2005-08-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase separation of electrons strongly coupled with phonons in cuprates and manganites
最新的先进蒙特卡罗模拟没有发现具有电子-电子排斥关联的哈伯德模型中的超导性和相分离。我们认为,微观相分离的铜酸盐超导体和巨磁阻(CMR)锰氧化物起源于一个强大的电子-声子相互作用(EPI)结合不可避免的混乱。吸引电子的相关性,由几乎未延迟的EPI引起,足以克服这些电荷转移Mott-Hubbard绝缘体中的直接的位点间库仑排斥,因此低能物理是小极化子和小双极化子(声子修饰的实空间电子(空穴)对)。他们形成集群本地化的无序流动性边缘以下,但传播的流动性边缘以上的布洛赫状态。我确定的Froehlich有限范围EPI与光学声子作为最重要的配对和相分离的超导层状铜酸盐。在顺磁相(电流载流子密度崩塌(CCDC))中,氧空穴配对成重双极化子也解释了掺杂锰氧化物的CMR,这是由于双极化子在铁磁相中的磁分裂。在这里,我简要地提出了一个解释的高,低电阻相共存附近的铁磁转变的极化铁磁和双极化顺磁域由于掺杂锰氧化物中不可避免的混乱的混合物。
2008-10-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Giant magnetoelectric effect in pure manganite-manganite heterostructures
在大块材料和异质结构中获得强磁电耦合是一个持续的挑战。我们表明,锰氧化物异质结构的形式${\rm (Insulator)/(LaMnO_3)_n/(CaMnO_3)_n/(Insulator)}$表现出很强的多铁性磁性锰氧化物的铁电极化是通过电荷泄漏从${\rm LaMnO_3}$到${\rm CaMnO_3}$由于排斥。在这里,通过合作的电子-声子相互作用产生有效的最近邻电子-电子(电子-空穴)排斥(吸引)。双交换,当一个粒子实际上跳到它未被占据的邻近位置并返回时,产生了磁性极化子,这些极化子包围了反铁磁区域。因此,当外加电场增强了电子在界面上的泄漏时,会产生显著的巨磁电效应。
2017-02-21 cond-mat.str-el
Correlations between the morphology and the electronic structure at the surface of thin film manganites, investigated with STM
薄膜巨磁电阻锰氧化物如La $_{0.67}$ Ca $_{0.33}$ MnO $_{3}$(LCMO)已经被深入研究了十多年,但是可能的纳米级电子相分离的问题还没有完全解决。扫描隧道显微镜/光谱学(STS)在研究相分离中一直是关键的,但受到表面敏感而不是体积敏感的阻碍。对于我们的溅射LCMO薄膜的数据表明表面形态和相分离的签名之间的强相关性;粗糙的薄膜显示相分离,而原子级平坦的薄膜是电子均匀的,但有一个或多或少的非活性表面层。无论表面形态如何,膜体都是电子和磁活性的。许多关于STS测量的电子不均匀性的报告结论被这个问题所混淆。我们研究了应变和无应变的薄膜,并发现基板引起的应变和电子相分离或死层之间没有相关性。
2009-02-04 cond-mat.str-el
Raman Scattering in charge ordered Pr_{0.63}Ca_{0.37}MnO_{3} : Anomalous Temperature Dependence of Linewidth
本文报道了在300 - 25 K温度范围内,电荷有序锰氧化物Pr_{0.63} Ca_{0.37} MnO_{3}中拉曼活性A_g声子模随温度的演化.我们的研究表明,随着温度的降低,A_g(2)和A_g(4)声子的线宽增加。首次在电荷有序锰氧化物中发现的这种声子线型的反常温度依赖性,可以用t_{2g}自旋和A_g声子的强自旋-声子耦合来定量解释。
2002-06-12 cond-mat.str-el
Magnon Damping by magnon-phonon coupling in Manganese Perovskites
利用非弹性中子散射方法系统研究了铁磁锰钙钛矿中的自旋波激发(磁振子)。尽管不同锰氧化物的居里温度($T_C$ s)存在很大差异,但它们的低温自旋波具有非常相似的磁振子软化色散。从磁振子寿命效应的波矢依赖性及其与光学声子模色散的相关性,我们认为,一个强大的磁弹性耦合是负责所观察到的锰氧化物的低温反常自旋动力学行为。
1999-04-26 cond-mat.str-el
Localization of strongly correlated electrons as Jahn-Teller polarons in manganites
锰氧化物的真实模型应该包括$e_g$电子之间的库仑排斥、与$t_{2g}$自旋耦合的Hund规则和Jahn-Teller声子。用动态平均场论求解该模型,得到了与实验符合较好的大磁阻和谱。不寻常的,绝缘的顺磁相的物理是由相关的电子,这是由于强相关性,很容易被捕获的Jahn-Teller极化子。
2006-03-21 cond-mat.str-el
Orbital Domain Dynamics in a Doped Manganite
锰氧化物中多个自由度-电荷、自旋和晶格-的耦合大多被认为是在微观水平上。然而,在更大的长度尺度上,这些相关性可能会受到应变和无序的影响,这可能导致这些相位中的短程有序并影响它们之间的耦合。为了更好地理解这些影响,我们探讨了半掺杂锰氧化物中轨道有序畴在轨道有序相变附近的动力学。我们的研究结果表明,域在很大程度上是静态的,并表现出只有缓慢的波动域边界附近。
2007-09-22 cond-mat.str-el
Study of the ferromagnetic-insulator phase in manganites
了解锰氧化物中铁磁性与绝缘行为的共存是一个尚未解决的问题。我们提出了一个局域能带模型,该模型考虑了电子-声子相互作用产生的有效中程电子-电子(电子-空穴)排斥(吸引)作用。双交换机制,涉及空穴实际上跳到最近的邻居和回来,在反铁磁环境中产生磁极化子;当这些磁极化子合并并渗透系统时,我们得到铁磁绝缘体。当空穴(掺杂)增加时,或者当跳跃/极化能量比超过超交换耦合/跳跃时,铁磁性变得更加明显。
2018-05-14 cond-mat.str-el
Dynamics of a Persistent Insulator-to-Metal Transition in Strained Manganite Films
过渡金属氧化物具有复杂的自由能表面与竞争的自由度。光激发允许形成这样丰富的能量景观。在外延应变的$\mathrm{La_{0.67}Ca_{0.33}MnO_3}$中,在$2\ \mathrm{mJ/cm^2}$以上用亚100 fs脉冲的光激发导致低于100 K的持久金属相。利用单次激发光学和太赫兹光谱,我们表明,这种相变是一个多步骤的过程。我们的结论是,相变是由部分电荷顺序熔化,随后由持久的金属相在较长的时间尺度上的增长。一个时间相关的Ginzburg-Landau模型可以描述反射率的快速动态,随后是较长的时间尺度的金属相的生长。
2019-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of Manganite Superlattice
提出了(0,0,1)超晶格锰氧化物系统(LaMnO $_3$)$_n$(SrMnO $_3$)$_m$的理论模型。该模型包括电子-电子,电子-声子和合作Jahn-Teller相互作用。它是解决使用单站点的版本的动力学平均场近似推广到将合作的Jahn-Teller效应。计算了相图和电导率。超晶格的行为被发现是一个很好的近似是一个平均值的密度依赖于性能的各个层,与固定的每一层的密度由静电。
2008-08-06 cond-mat.str-el
Microwave imaging of mesoscopic percolating network in a manganite thin film
复杂氧化物中许多不寻常的行为与微观相分离的自发出现有着深刻的联系。根据潜在的机制,竞争相可以在非常不同的长度尺度上形成有序或随机的图案。利用微波阻抗显微镜观察到了应变Nd_(0.5)Sr_(0.5)MnO_3薄膜中具有100 nm的大周期的取向有序排列网络。非晶态金属畴优先沿衬底的某些晶轴排列,表明各向异性弹性应变是该系统中的关键相互作用。局部阻抗图提供了应变薄膜锰氧化物中磁滞行为的微观电学信息,表明低温下玻璃态有序和巨磁阻效应之间存在密切联系。
2010-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Charge and orbital order due to cooperative Jahn-Teller effect in manganite chains
我们推导出一个有效的哈密顿量,考虑到声子的量子性质和模型的合作Jahn-Teller效应在绝热制度和强的电子-声子耦合在一维。我们的方法涉及映射一个强耦合的问题,一个弱耦合的对偶变换。随后,六阶微扰理论采用的极化参考系中的小参数是成反比(直接)的耦合(绝热)。我们研究了铁磁锰氧化物链中的电荷和轨道顺序,并解决了所观察到的相图中明显的电子空穴不对称性。特别是,在强耦合,我们提供了一个解释所观察到的密度依赖性的波矢量的电荷调制,即,波矢量与锰氧化物相图的电子掺杂(空穴掺杂)侧上的电子密度成比例(独立于)。我们还提供了一个图片的电荷和轨道秩序在特殊的填充物$ \frac{1}{2}$,$\frac{1}{3}$,$\frac{1}{4}$,和$ \frac{1}{5}$,而专注于在填充物$\frac{1}{3}$和$\frac{1}{4}$的顺序的争议,我们发现,魏格纳晶体排列是优于双条纹顺序。
2016-08-22 cond-mat.str-el
Cooperative photoinduced metastable phase control in strained manganite films
凝聚态物理的一个主要挑战是量子相的主动控制。利用脉冲电磁场的动态控制可以克服能量障碍,从而能够进入热不可达的瞬态或亚稳态。在这里,我们展示了应变工程调谐的La 2/3Ca 1/3 MnO 3到一个紧急的电荷有序绝缘相极端的光敏感性,即使是一个单一的光脉冲可以启动过渡到一个长寿命的亚稳隐藏的金属相。全面的单次脉冲激发测量表明,过渡是合作和超快,需要一个临界的吸收光子密度激活本地电荷激发介导的磁晶格耦合,反过来,稳定的金属相。这些结果表明,应变工程可以调整紧急功能接近宏观状态,使动态超快光学相位切换和控制。
2015-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.optics
Electrical and magnetic transport study on strain driven ferromagnetic insulating thin film of low doped manganite
本文在NGO(100)衬底上PLD生长的低掺杂LCMO(X = 0.15)薄膜中,建立了应变驱动的类单晶铁磁绝缘(FMI)态,并深入研究了应变对该薄膜电、磁输运的影响。我们对X=0.18 ~ 0.22掺杂区的体单晶薄膜的FMI态、铁磁转变温度(TC)、铁磁绝缘温度(TFMI)和电阻率进行了详细的研究和比较。我们已经发现,TFMI和载流子的局域化长度增加,也有一个在库仑间隙减小。薄膜的磁输运行为也不同于大块单晶,在施加磁场(0 - 10 T)时,样品的磁阻接近20 - 75%,在低于一定温度时,磁阻下降到5 - 40%,并且薄膜的TC随着磁场的增加而增加到更高的温度。该薄膜还表现出各向异性磁阻高达20%,取决于所施加的磁场方向。
2012-12-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evidence for small or intermediate-size polarons in the ferromagnetic state of manganites
研究了氧同位素对高质量外延薄膜La_{0.75}、Ca_{0.25}、MnO_{3}和Nd_{0.7}、Sr_{0.3}、MnO_{3}的本征电阻率的影响。发现用^{18}O代替^{16}O后,剩余电阻率ρ_{o}增加了约15(3)%.这为在金属铁磁态中存在小或中等尺寸的极化子提供了强有力的证据。此外,低温电阻率的温度依赖部分由2-磁振子散射贡献的AT^{4.5}项和由软光学声子模散射产生的Bω_{s}/ \sinh^{2}(\hbar ω_{s}/2 k_{B} T)项组成.两种同位素样品的系数A和声子频率\hbar ω_{s}的绝对值与理论预测定量一致。
2000-08-02 cond-mat.str-el
Coexistence of large and small polarons in manganites
分析了含$0<x<0.5$的$La_{1-x}Ca_xMnO_3$钙钛矿中电子-声子相互作用以及双交换磁效应和超交换磁效应的相互作用。通过使用一个分析变分方案,允许处理的电子-声子相互作用在一个完全量子的方式,它表明,在中间的电子-声子耦合制度的电荷密度不稳定性发生附近的金属-绝缘体的过渡,诱导的温度或空穴掺杂。该系统的反铁磁或顺磁小极化子和铁磁大极化子域的特征在于不同的值的晶格畸变是令人满意的实验观察到的相比,分离。
2000-11-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of the Reentrant Charge-Order Transition in the Manganites
重入的锰氧化物中的电荷顺序转变的理论模型进行了检查。这种转变研究与纯电子模型的Mn电子:扩展的哈伯德模型。电子-声子耦合导致电子之间的最近邻排斥。使用有限温度Lanczos技术,该模型被对角化的16个站点的周期性集群计算的电荷有序和均匀的相位之间的温度依赖的相边界。我们发现了一个重入跃迁,并结合16位原子团簇的具体拓扑结构对结果进行了讨论。
2000-10-26 cond-mat.str-el
Ultrafast Polaron Dynamics in Layered and Perovskite Manganites: 2D and 3D Polarons
利用超快光谱技术研究了钙钛矿锰氧化物La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3和层状锰氧化物La_(1.4)Sr_(1.6)Mn_2 O_7的亚皮秒准粒子动力学。我们发现当T > TC时,初始弛豫过程在几百飞秒的时间尺度上进行,对应于光激发电子向极化基态的回复.温度和维数的依赖性,这极化子纠正时间提供了深入了解极化运动和自旋动力学之间的关系,在亚皮秒的时间尺度。我们还观察到一个更传统的电子-声子弛豫的铁磁金属相低于Tc的交叉。
2016-09-28 cond-mat.str-el
Isotropic Kink and Quasiparticle Excitations in the Three-Dimensional Perovskite Manganite La$_{0.6}$Sr$_{0.4}$MnO$_3$
为了揭示三维钙钛矿锰氧化物中的多体相互作用,我们对La $_{0.6}$ Sr $_{0.4}$ MnO $_3$(LSMO)进行了$in$ $situ$角分辨光电子能谱(ARPES)研究,并研究了准粒子的行为.我们观察到准粒子峰周围的费米动量,无论是在电子和空穴带,和明确的扭结在整个空穴费米表面的ARPES带色散。的各向同性行为形成鲜明对比,在层状锰氧化物中观察到的强各向异性准粒子激发。这些结果表明,极化准粒子的电子与Jahn-Teller声子耦合在三维锰氧化物LSMO的铁磁金属相的物理性质中发挥了重要作用。
2015-04-29 cond-mat.str-el
Polaronic metal phases in La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_{3}$ uncovered by inelastic neutron and x-ray scattering
在巨磁阻锰氧化物中,原型铁磁锰氧化物La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_{3}$具有相对小的磁阻,并且长期以来一直被认为仅具有弱的电子-晶格耦合。在这里,我们报告说,La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_{3}$有很强的电子-声子耦合:我们的中子和X射线散射实验表明,通过居里温度T $_C$ = 350 K加热强烈的软化和扩大的横向声学声子。同时,我们观察到两个阶段,金属电阻率和极化子共存。200 K和T $_C$之间的铁磁极化子金属相的特征在于从动态CE型极化子的准弹性散射与相对较短的寿命的$\mathbfτ\approx 1\,\rm{ps}$。这种散射大大增强以上T $_C$在顺磁极化金属相。我们的研究结果表明,锰氧化物的磁电阻的强度标度与极化子寿命的倒数,而不是电子-声子耦合的强度。
2015-10-06 cond-mat.str-el
Continuous Charge Modulated Diagonal Phase in Manganites
我们提出了一种新的基态,解释了连续调制的电荷对角顺序最近观察到的锰氧化物,在空穴密度$x$大于一半。在该对角相位中,利用与$1-x$成反比的主要傅立叶分量来调制电荷。从磁性上讲,这种状态由反铁磁耦合的锯齿形链组成。在电子-声子耦合、Mn离子间反铁磁相互作用和在位库仑排斥等一系列相关物理参数下,对角相为体系的基态.对角相位是有利的沿锯齿形链的跳跃幅度的调制,它是相对于一维直链的电子声子耦合稳定。对于物理参数的实际估计,电子密度的对角调制仅是平均电荷的一小部分,比通过分布Mn $^{+3}$和Mn $^{+4}$离子获得的调制小得多。我们还讨论了这种新的对角相的自旋和轨道结构的性质。
2003-10-15 cond-mat.str-el
Raman phonons as a probe of disorder, fluctuations and local structure in doped and undoped orthorhombic and rhombohedral manganites
我们提出了一个合理化的拉曼光谱的正交和菱面体,化学计量和掺杂,锰钙钛矿。特别是,我们研究RMnO 3(R= La,Pr,Nd,Tb,Ho,Er,Y和Ca)和不同阶段的Ca或Sr掺杂的RMnO 3化合物以及阳离子缺乏的RMnO 3。锰氧化物的光谱可以理解为对应于MnO 6八面体的两种结构构型的两种光谱的组合,并且独立于通过衍射技术获得的平均结构。具有规则MnO_6八面体的化合物,如CaMnO_3、高Ca掺杂的LaMnO_3以及Ca或Sr掺杂的LaMnO_3金属相,其主峰分别为与R-O(1)键和Mn-O-Mn角相关的弯曲和倾斜MnO_6八面体模式。在低和最佳掺杂的锰氧化物中,宽带的强度和宽度与在顺磁绝缘制度中由极化子跳跃产生的动态波动的幅度有关。与极化子结合能成比例的活化能是该振幅的量度。这项研究允许检测和确认的共存,在几种化合物中,一个顺磁矩阵与晶格极化子一起没有动态或静态八面体扭曲的区域,相同的铁磁金属相。我们表明,拉曼光谱是一个很好的工具,以获得信息的不同的微观或宏观相同时存在于许多锰氧化物的局部结构。
2002-09-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Diagrammatic method for theory of magnetic and resistive properties of manganites
在强Hund耦合条件下,发展了锰氧化物磁电阻性质的有效场论,考虑了强Hund交换耦合和电子-声子相互作用。在对第零哈密顿量进行Lang-Firsov么正变换的同时,我们实现了忽略上三重态的Hund哈密顿量的对角化。发展了考虑低五重态和自旋S=3/2的空穴态的量子自旋涨落的作图技术。利用微扰理论的第一非零近似,分析了基态的磁结构和电子-声子相互作用的影响。电阻率随温度的变化关系与实验结果吻合良好,包括在外加磁场中的实验结果。
2005-09-14 cond-mat.other cond-mat.str-el
The interplay between Jahn-Teller distortions and structural degrees of freedom on pseudocubic states in manganite perovskites
本研究通过对称性方法结合衍射技术和蒙特卡罗模拟,揭示LMGO中三线性耦合项驱动赝立方相变的机制,构建普适函数关联结构参数,为锰基钙钛矿轨道有序调控提供新见解。
2025-04-15 cond-mat.str-el
A treatment of cooperative Jahn-Teller effect in interacting chains
研究锰氧化物中电子-声子相互作用的性质和后果是一个正在进行的激烈研究领域。在这里,在尝试模型的电荷和轨道有序的锰氧化物显示C型反铁磁,我们研究了合作的Jahn-Teller效应在两个带的一维链在强和弱的电子-声子耦合的制度。这些链表现出轨道铁磁性,仅占据$d_{z^2}$轨道。在强耦合和反绝热制度,使用控制的分析非微扰处理,占声子的量子性质,我们推导出有效的极化子哈密顿量为一个单一的链以及相互作用的相同的长链。由于合作效应,这些有效的哈密顿体现了占主导地位的次近邻跳跃相比,通常的最近邻跳跃和显着增强的最近邻排斥。对于高达半填充的密度,在调谐电子-声子耦合时,相互作用链[单链] Jahn-Teller系统经历从电荷无序状态到由波矢量$\vec{k} = (π,π)$ [ $k = π$ ]表征的传导电荷密度波状态的量子相变。另一方面,半填充,弱耦合分析揭示了从无序状态的过渡到绝缘的电荷密度波状态的波矢量,线性依赖于密度的顺序内的Peierls不稳定性框架内进行了分析,涉及在嵌套波矢量和声子频率的动态非相互作用的磁化率。我们的分析提供了一个机会,通过实验确定的电荷有序波矢,以确定在锰氧化物的电子-声子耦合的制度。
2015-01-26 cond-mat.str-el
Manifestion of structural Higgs and Goldstone modes in the hexagonal manganites
由墨西哥帽势描述的结构相变原则上应该表现出希格斯和戈德斯通物理学的一些方面。在这里,我们调查的声子之间的关系,软化在这样的结构相变和希格斯玻色子和戈德斯通玻色子类似物与晶体学墨西哥帽潜力。我们表明,除了系统中只包含一个原子类型,通常的希格斯和戈德斯通模式表示的几个声子模式的组合,与最低能量的声子的相关对称性有很大的贡献。以六方锰氧化物为模型系统,利用Landau理论识别了这些模式,并利用密度泛函理论计算了它们的频率随温度的变化关系.另外,我们在准谐波近似下计算了由热膨胀引起的所有声子模频率的附加温度依赖性。我们预测,希格斯模式软化将主导的低频振动光谱的InMnO $_3$之间的零开尔文和室温,而行为的ErMnO $_3$将主要由晶格膨胀效应。我们提出的温度依赖的拉曼散射数据,支持我们的预测,特别是确认的希格斯模式的存在,在InMnO $_3$。
2020-01-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Jahn-Teller effect and Electron correlation in manganites
从理论上研究了强库仑关联下的Jahn-Teller(JT)效应,着重研究了与自旋波刚度直接相关的动能增益的减小$ΔK$.在没有库仑相互作用的情况下,微扰分析给出了取决于电子数的$ΔK / (g^2/MΩ^2) \cong 0.05-0.13$ [ $g$:电子-声子(el-ph)耦合常数,$M$:氧原子的质量,$Ω$:声子的频率]。虽然在多带系统中存在多个JT el-ph相互作用通道,但$ΔK$的最终结果与费米能级处的态密度大致成比例。在强电子关联极限下,轨道极化饱和的大小和相应的自由度就是轨道极化饱和的方向(相位),导出了包含JT相互作用的相位变量的有效作用量。在此极限下,JT相互作用与非相互作用情况相比为{ \it{enhanced} },并且$ΔK$由局域电子的晶格弛豫能$E_{L}$给出,尽管电子保持巡回。在此基础上对实验结果进行了讨论。
2002-02-18 cond-mat.str-el