Topological end states in two-orbital double-exchange model for colossal magnetoresistive manganites
锰氧化物最著名的是巨磁阻效应,它涉及铁磁相和电荷有序CE型反铁磁相之间的相分离。此外,锰氧化物含有一些典型的磁性铁电体,例如E型反铁磁$o$ $_3$。在这里,我们重新审查这些螺旋形绕组反铁磁相(CE型和E型反铁磁)从拓扑的角度来看。我们的理论分析证明了E型相是属于$\mathbb{Z}$类的弱拓扑绝缘体。在动量空间中,我们对这个相位的对称性进行了分类,并找到了手征对称性、粒子-空穴对称性和时间反演对称性的三个对称性算符。CE型相可以用Duffin-Kemmer-Petiau代数来描述,这意味着它是一类新的拓扑绝缘体,从而扩展了现有的分类。通过数值计算证明了相应的拓扑端态,这可能与实验观察到的锰氧化物条带中的铁磁边缘态有关(Nat. Commun. 6,6179(2015)),并且可能在巨大的磁阻效应中起关键作用。
2016-03-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Carrier Density Collapse and Colossal Magnetoresistance in Doped Manganites
在强电子-声子耦合的掺杂电荷转移绝缘体中发现了一种新的铁磁相变,并伴有载流子密度崩塌。跃迁是由极化子载流子与局域自旋的交换相互作用驱动的;相互作用的强度决定了跃迁是一阶还是二阶。在过渡期间,载流子数量的巨大下降,这是在接近过渡的顺磁相中形成束缚对的结果,对外部磁场极其敏感。这种载流子密度崩塌描述了掺杂锰氧化物的电阻率峰值和巨磁阻效应。
1998-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Polaron Coherence Condensation as the Mechanism for Colossal Magnetoresistance in Layered Manganites
双层锰氧化物La1.2Sr1.8Mn2O7的角分辨光电子能谱数据表明,在降低居里点以下的温度,一个连贯的极化金属基态出现非常迅速,定义明确的准粒子,跟踪非常好的电导率,符合宏观输运性质。我们的数据表明,导致绝缘体到金属的转变在La1.2Sr1.8Mn2O7的机制可以被看作是一个极化子相干凝聚过程与双交换相互作用。
2007-11-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bilayer splitting and c-axis coupling in bilayer manganites showing colossal magnetoresistance
通过对双层巨磁电阻锰氧化物$La_{2-2x}Sr_{1+2x}Mn_{2}O_{7}$进行角分辨光电子能谱分析,得到了完整的费米能级谱权拓扑图。清楚和明确的双层分裂的面内3D $_{x^2-y^2}$带,映射整个布里渊区,和完整的映射的3D $_{3z^2-r^2}$带的报告。这些频带的特殊掺杂和温度依赖性意味着,作为从铁磁金属相的过渡方法,无论是作为掺杂或温度的函数,沿c轴的双层内的平面之间的相干性丢失,导致减少面间耦合。这些结果表明,面间耦合起着很大的作用,在CMR转变。
2009-12-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Colossal magnetoresistive manganite thin films
混合价钙钛矿锰氧化物(Re $_{1-x}$ A $_{x}$ MnO $_{3}$,其中Re=稀土,A=碱土)提供了研究由于载流子、磁耦合、轨道有序和结构畸变之间的相互作用而导致的结构和磁输运性质之间的关系的独特机会。这使得这些化合物从基础研究和技术角度来看都非常令人兴奋。由于这些材料所追求的技术需要薄膜生长,因此对材料合成、结构和物理表征以及器件制造进行了广泛的研究。本文首先综述了不同实验技术的结果以及沉积工艺对锰氧化物薄膜的影响。其次,讨论了结构与物理性质的关系,以及应变的影响。最后,展望了锰氧化物薄膜在自旋电子学中的应用前景。
2001-11-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Colossal resistivity change besides magnetoresistance: an extended theoretical framework for electronic transport of manganites
目前对锰氧化物的理论研究主要是从磁性框架出发,认为电子输运是自旋相关的,双交换机制起着核心作用。然而,相当多的实验观察结果还不能得到合理的解释。例如,由磁场以外的扰动(例如电流)引起的多重绝缘体-金属转变和电阻率降低还没有得到很好的理解。对以往的广泛研究进行了综合分析,并强调了电阻率变化的两种类型的起源。除了磁场等外场引起的绝缘-金属转变外,外加电场引起的绝缘-绝缘转变是电阻率巨大变化的一个更重要的来源。我们提出了一个扩展的框架锰氧化物的电子输运,其中的贡献的自由度的电荷被赋予一个特殊的优先级。
2005-08-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
REPLY to Comments on "Giant Dielectric Response in the One-Dimensional Charge-Ordered Semiconductor (NbSe4)3I" and "Colossal Magnetocapacitance and Colossal Magnetoresistance in HgCr2S4" (cond-mat/0607500)
在目前的工作中,我们回答评论加泰罗尼亚和斯科特(cond-mat/0607500)对我们的两个文件。这篇评论已被《物理评论快报》拒绝发表,因此,我们的回复是基于cond-mat版本。
2007-01-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Isotope effects and the charge gap formation in the charge ordered phase of colossal magnetoresistance manganites
采用双交换机制和相互作用晶格极化子机制的组合模型,研究了锰氧化物巨磁电阻中观察到的巨氧同位素效应。结果表明,在合理的物理参数下,双交换因子和极化子窄化因子可以很好地解释锰氧化物金属相中$ T_C$和电荷有序相中$ T_{CO}$的同位素效应.
1999-02-06 cond-mat.str-el
Small Magnetic Polaron Picture of Colossal Magnetoresistance in Manganites
我们提出了一个小,但相当大的磁极化子图片,在高温下的运输是激活的,而在低温下,它是带状的。我们表明,双交换和有限带宽效应是重要的,以了解巨大的磁电阻,以及在锰氧化物的金属-绝缘体和铁磁转变的巧合。用极化子的带状运动解释了磁跃迁。
1998-09-09 cond-mat.str-el
Colossal magnetocapacitance and colossal magnetoresistance in HgCr2S4
我们提出了一个详细的研究反铁磁立方尖晶石HgCr 2S 4的介电和电荷输运性质。类似的铁磁CdCr 2S 4的研究结果,HgCr 2S 4的介电常数变得强烈增强,在低于60 - 80 K的区域,这可以归因于极性弛豫动力学触发的铁磁关联的发病。此外,极化电滞曲线的观察表明,铁电有序的发展低于约70 K。此外,我们的调查,在外部磁场高达5 T揭示了同时发生的磁电容和磁阻的真正巨大的幅度在这种材料。
2006-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Colossal Positive Magnetoresistance in a Doped Nearly Magnetic Semiconductor
本文报道了FeSb $_{2}$金属化诱导的正巨磁电阻效应。讨论了轨道磁共振和量子干涉对增强电阻率磁场响应的贡献。
2008-01-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The small polaron crossover transition in colossal magnetoresistance (CMR) manganites
基于双交换和极化子的组合模型,研究了锰氧化物巨磁电阻(CMR)中小极化子到大极化子的交叉跃迁,并探讨了其对磁性和输运性质的影响.我们已经使用变分Lang-Firsov正则变换,并表明,高和低$T_C$锰氧化物的磁性和输运性质是很好地描述在一个单一的形式主义。我们已经再现了快速电阻率下降到低于$T_C$,一个现实的CMR比,和{ \it一阶}尖锐的磁性相变,这是在低$T_C$锰氧化物中观察到的。
1999-06-17 cond-mat.str-el
Current oscillation and low-field colossal magnetoresistance effect in phase-separated manganites
在(La_{1-y} Pr_y)_{0.7} Ca_{0.3} MnO_3(y=0.7)和Nd_{0.5} Ca_{0.5} Mn_{1-z} Cr_zO_3(z=0.03)晶体的分相态中观察到了电流诱导的金属态到绝缘态的转变。在这种电流感应绝缘状态下施加磁场,会产生明显的低场负磁阻效应[r(H)/r(0)=10^{-3} at H= 1 kOe]。恒定电压的施加也导致高于阈值电压的欧姆关系的击穿。在高于该阈值的电压下,观察到电流的振荡。这种振荡很好地再现了一个简单的模型的局部开关的一个互补的传导路径。
2005-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Sweeping of Lattice Disorder and Associated Phenomena in Colossal Magnetoresistance Compounds
我们通过变分计算表明,在一个大的参数范围内的顺磁到铁磁转变的庞磁电阻化合物是伴随着崩溃的极化晶格无序除了自旋无序。自旋-晶格无序态是局域化的,有序态是巡游的。还解释了在过渡区漫散射的剧烈变化以及同位素效应。
2001-10-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nonresonant microwave absorption in epitaxial La-Sr-Mn-O films and its relation to colossal magnetoresistance
我们研究了La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_{3}$薄膜的磁场依赖的非共振微波吸收和色散,并表明它源于庞磁电阻。建立了倾斜磁场中铁磁薄膜的磁电阻模型。该模型相当好地解释了我们的实验结果,以及其他研究人员的结果。我们证明了非共振微波吸收是一种强大的技术,允许非接触测量的磁性能的薄膜,包括磁阻,各向异性场和矫顽场。
2007-09-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Colossal Magnetoresistance is a Griffiths Singularity
目前普遍认为,掺杂锰氧化物中表现出大磁电阻的磁转变是一种渗流效应。本文表明,过渡应被视为在格里菲斯阶段的上下文中出现时,无序抑制磁过渡。这种方法解释了La $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$ MnO $_{3}.$单晶的磁化率和热容数据的不寻常方面
2002-01-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge Localization in Disordered Colossal-Magnetoresistance Manganites
通过对角无序的双交换哈密顿量研究了磁电阻锰氧化物顺磁相的金属或绝缘性质。迁移率边缘轨迹的确定与转移矩阵法。态密度计算表明,在20-30%掺杂的情况下,在费米能级处,单独的随机跳跃不足以诱导安德森局域化。我们认为,金属-绝缘体转变可能是由于形成局域极化子从非均匀的扩展状态的有效带宽减少随机跳跃和电子-电子相互作用。
1996-12-04 cond-mat.str-el
Theory of Insulator Metal Transition and Colossal Magnetoresistance in Doped Manganites
绝缘相和金属相的持续接近是锰氧化物的一个令人困惑的特性,它是由于Mn的双重简并e_g轨道由于存在大的电子- JT声子耦合而自组织成局域Jahn-Teller(JT)极化子能级和宽带态而产生的。本文描述了一个新的强关联双带模型,并用动力学平均场论计算了平衡态和输运性质。这些定量地解释了绝缘体金属转变和巨磁阻,以及两种状态共存的其他后果。
2003-08-19 cond-mat.str-el
Absence of Colossal Magnetoresistance in the Oxypnictide PrMnAsO0.95F0.05
我们最近报道了电子掺杂锰氧氮化合物NdMnAsO_(1-x)Fx的一种新的巨磁电阻机制。在3 K下,已经观察到高达-95%的磁阻。在这里,我们表明,在取代Nd Pr,CMR是令人惊讶的不再存在。相反,观察到一个相当大的负磁阻PrMnAsO0.95F0.05低于35 K(MR 7 T(12 K)=-13.4%的PrMnAsO0.9F0.05。一个详细的中子和同步辐射X射线衍射研究PrMnAsO 0.95F0.05已被执行,这表明,一个结构转变,Ts,发生在35 K从四相P4/nmm正交Pmmn对称。结构转变是由Pr 4f电子自由度驱动的。
2015-03-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Colossal magnetocapacitance and scale-invariant dielectric response in phase-separated manganites
强关联电子材料(SCEM)的薄膜通常在平面衬底上外延生长,并且通常具有各向异性性质,这些各向异性性质通常不被边缘安装的四端子电测量捕获,其主要对平面内传导路径敏感。因此,在平面外(垂直)方向上的相关相互作用不能被测量,而只能被推断。我们解决这个缺点,并在这里显示的实验技术,在我们的情况下,600埃厚(La 1-yPry)0.67Ca0.33MnO3(LPCMO)膜的SCEM研究中,作为在金属-绝缘体-金属(MIM)三层电容器结构的基极。这种非常规的安排允许同时测定与平行于膜衬底的直流运输相关的庞磁阻(CMR)和与垂直方向上的交流运输相关的庞磁电容(CMC)。我们区分两个不同的应变相关的方向依赖的绝缘体-金属(IM)的转变,并使用科尔-科尔图建立一个迄今为止未观察到的崩溃的介电响应到一个普遍的尺度不变的幂律依赖在很大范围内的频率,温度和磁场。
2007-03-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Study of the One- and Two-Band Models for Colossal Magnetoresistive Manganites Using the Truncated Polynomial Expansion Method
锰氧化物巨磁电阻效应的理论研究取得了很大进展。通过对具有两个竞争状态的简单模型和计算电导的电阻网络近似的分析,证实了CMR效应在理论上可以使用非均匀聚集状态再现。本文用双交换单带有限Hund耦合$J_{\rm H}$和双带无限$J_{\rm H}$模型检验了最近提出的自旋费米子系统的截断多项式展开法(TPEM)。研究了大到48 $\times$ 48的二维晶格,远大于那些可以用标准精确对角化(DIAG)技术处理的费米扇区。本文详细分析了无淬火无序的清洁极限。相图,显示一阶转变分离铁磁金属绝缘状态。通过引入小磁场,在低温下发现了巨大的磁电阻,与实验结果非常吻合。然而,在居里转变以上的温度下,影响要小得多,这证实了标准的有限温度CMR现象不能用均匀态来理解。通过比较两种方法之间的结果,TPEM和DIAG,在小的晶格,并通过分析系统的行为与集群的大小增加,它的结论是,TPEM是准确的处理现实的锰氧化物模型的大型系统。我们的研究结果铺平了道路的巨大的磁电阻现象的正面计算攻击使用双交换模型,大型集群,并包括淬火无序。
2005-09-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Colossal magnetoresistance in manganites as a multicritical phenomenon
本文从多临界现象的观点研究了锰氧化物AMnO_3的庞磁电阻效应。为了理解复杂的相互作用的各个阶段,我们研究了金-朗道理论的平均场近似和重整化群分析,与观察到的相图进行比较。几个新的功能,如一阶铁磁转变,并在多临界点附近的转变温度下降,可以理解为驱动的多临界点附近的增强波动。此外,我们还得到了H/M-M^2图(Arrott图)的普适标度关系,它与实验数据吻合得很好,为涨落增强提供了进一步的证据。
2002-08-30 cond-mat.str-el
Colossal Magnetoresistance Observed in Monte Carlo Simulations of the One- and Two-Orbital Models for Manganites
在考虑强电子-声子耦合(但忽略局域自旋之间的反铁磁交换$J_{\rm AF}$)的情况下,用Monte Carlo方法研究了锰氧化物的单轨道和双轨道双交换模型.这项工作的重点是电荷传输的分析。我们的结果为一个轨道的情况下确认和扩展以前最近的调查,表明存在强大的峰值电阻率与温度曲线的这种模型。淬火无序实质上增强了效应的幅度,而磁场显著降低了电阻率。一个简单的图片为这些结果的起源。它还表明,即使对于只有一个电子的情况下,电阻曲线目前通过改变温度的金属和绝缘区域,因为它发生在有限的电子密度。此外,在本研究中,这些调查扩展到更现实的锰氧化物的双轨道模型。该模型的输运结果显示电阻率与温度曲线中的大峰值,位于近似居里温度处,并且具有相关的大磁阻因子。总的来说,这里讨论的影响的大小和形状非常类似的材料,如$\rm La_{0.70} Ca_{0.30} Mn O_{3}$的实验,他们是在定性协议与当前占主导地位的理论观点,金属和绝缘体之间的竞争,增强了淬火无序,是至关重要的理解巨磁阻(CMR)现象。
2006-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of Colossal Magnetoresistance in Doped Manganites
极化子载流子与局域自旋的交换相互作用导致掺杂电荷转移绝缘体中强电子-声子耦合的铁磁/顺磁转变。交换和电子-声子相互作用的相对强度决定了跃迁是一级还是二级。在过渡期间,由于顺磁相中形成了局部束缚对(双极化子),载流子数量会大幅下降,这对外部磁场非常敏感。在转变的临界温度$T_c$以下,极化子结合成不动的对与极化子之间的铁磁交换和Mn离子上的局域自旋竞争,这往往会使极化子磁矩对齐,因此,破坏这些对。载流子的数量在低于$T_c$时突然增加,导致电阻率突然下降。我们发现,载流子密度崩塌描述了掺杂锰氧化物的庞磁电阻接近过渡。在$T_c$以下,通过极化电子隧穿发生输运,而在高温下,通过跳跃过程进行输运。正如实验观察到的那样,这种转变伴随着比热的峰值。隧道光谱中的带隙特征与双极化子结合能有关,而双极化子结合能取决于离子质量。这种依赖性解释了$^{18}$ O取代$^{16}$ O后磁化强度和电阻率的巨大同位素效应。它还表明,局域化的极化载流子的无序{ \em不能}解释所观察到的巨大的敏感性的输运性质的磁场在掺杂锰氧化物。
1998-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Critical Exponents for the Ferromagnetism in Colossal Magnetoresistance Manganites
从理论上研究了锰氧化物巨磁电阻中铁磁转变的临界现象。关于这一转变的临界指数,实验结果之间仍存在争议。为了通过与理论预测的比较来阐明锰氧化物的本征物理性质,我们利用无偏数值结果的有限尺寸标度分析研究了双交换模型的临界现象.结果表明,三维双交换模型的铁磁相变临界指数与Heisenberg模型的铁磁相变临界指数一致,但与平均场模型的铁磁相变临界指数不同.
2001-07-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Multi-scale Phase Modulations in Colossal Magnetoresistance Manganites
大量的实验结果提出了在锰氧化物的巨磁电阻观测到的多尺度相位调制现象。两个关键类型的相位不均匀性直接相关的庞磁电阻(CMR)进行了讨论。第一种类型涉及结构和电子不同相的微米级共存。我们提出了广泛的实验数据的原型系统表现出这样的相共存,(La,Pr)$_{5/8}$ Ca $_{3/8}$ MnO $_{3}$。这些数据表明,在该系统中的金属-绝缘体转变的弛豫输运现象起着关键作用,并在很大程度上负责显着的磁电阻的大小。多相态的相组成受电子关联和马氏体调节应变的影响。第二种类型的非均匀状态是在高温下通常在锰氧化物中发现的顺磁状态中实现的。在这种状态下,纳米级的结构相关性与纳米级的电荷/轨道有序区域进行观察。众多的锰氧化物系统的实验研究表明,这些相关性是通用的正交混合价锰氧化物,相关区域的CMR效应中起着至关重要的作用。
2002-12-05 cond-mat.str-el
Magnetic field dependent variable range hopping behaviour in resistivity at low temperatures in polycrystalline colossal magnetoresistive manganites: evidence of spin polarised tunnelling
已经观察到多晶锰氧化物巨磁阻(CMR)的低温磁电阻行为与单晶有显著不同。多晶样品在远低于铁磁转变温度的温度下显示出大的磁阻,其中单晶的磁阻非常小。这通常归因于多晶样品中晶界处的自旋极化隧穿。在本文中,我们表明存在一个可变范围跳跃行为的电阻率在低温下的多晶CMR样品。在施加磁场的情况下,这种行为逐渐受到抑制。我们讨论了这些结果的意义与自旋极化隧道。
1998-05-19 cond-mat.str-el
Colossal electroresistance and electronic phase separation in mixed-valent manganites
利用PZT基场效应结构研究了CMR锰氧化物在电场和磁场作用下的输运敏感性。我们不仅发现在4 × 10^5 V/cm处的巨大电阻(CER)约为76%,而且该CER与广泛研究的CMR具有显著的互补性。具体而言,系统的ER最大值(MR最大值)在很大程度上独立于磁(电)场偏置,并且对于相等的电导率值,ER(MR)对于T Tp较低(较高)<Tp than that for T>。效应的大小和系统学强烈地支持分离相分离的图像。
2000-01-03 cond-mat.str-el
Joint effect of lattice interaction and potential fluctuation in colossal magnetoresistive manganites
在经典处理核自旋和晶格畸变的轨道简并双交换模型中,考虑了Jahn-Teller晶格畸变和在位电子势涨落,从理论上研究了考虑电子局域效应的锰氧化物金属-绝缘体相变(MIT).本文提出了一种利用传递矩阵的逆矩阵求局部化长度的逆矩阵法。我们发现,在合理的参数范围内,晶格效应和电势涨落都是导致MIT发生的原因。轨道构型的作用也进行了讨论。
2004-08-09 cond-mat.str-el
Simultaneous achievement of record-breaking colossal magnetoresistance and angular magnetoresistance in an antiferromagnetic semiconductor EuSe2
本研究在反铁磁半导体 EuSe2 中同时实现了破纪录的场诱导庞磁阻和角度磁阻,该现象源于强磁各向异性及磁场诱导的反铁磁-铁磁相变导致的带隙闭合,为角度敏感自旋电子器件提供了潜在材料。
2024-12-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Low temperature dynamic polaron liquid in a manganite exhibiting colossal magnetoresistance
本研究针对量子材料中极化子在金属-绝缘体转变中的演化问题,利用RIXS观测庞磁电阻双层锰氧化物的电子-晶格耦合变化,结合理论证明低温金属相存在动力学极化子液体基态。
2024-05-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetoresistance in an all-manganite heterostructure
我们研究了由反铁磁势垒隔开的铁磁金属电极组成的全锰氧化物异质结构的磁性和输运性质。我们发现,在势垒中的磁有序的影响的相对取向的电极磁化产生一个大的差异,在电阻之间的平行和反平行的铁磁层的取向。在平行配置中外部施加磁场也导致大的磁阻。
2007-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Percolation and Colossal Magnetoresistance in Eu-based Hexaborides
当用Ca取代Eu时,居里温度$_6$随着磁性亚晶格的稀释度的增加而显著降低,并且对于$x$ $\leq$ 0.3完全被抑制。Ca的取代导致整个Eu $_x$ Ca $_{1-x}$ B $_6$系列的电子性质的显著变化。$x$ $\approx$ 0.27的电子显微镜数据表明相分离成5至10 nm直径的富Eu和富Ca簇,导致电输运性质中的双折射型现象。相关临界浓度$x_p$约为0.3。对于$x$ $\approx$ 0.27,我们观察到巨大的负磁阻效应在低温下,类似的幅度为锰氧化物。
2004-04-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interface Magnetoresistance in Manganite-Titanate Heterojunctions
我们发现,在无磁场条件下,La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3(-delta)/Nb:SrTiO_3整流结的电流-电压特性可以用(热辅助)隧穿来定量描述,并且肖特基势垒与温度无关,而在有磁场条件下,贫氧结的电流-电压特性明显偏离了这种简单的行为。这些结果表明,锰氧化物中强电子自旋耦合引起的界面能带图的磁场变化是一种新的磁电阻形式。
2006-09-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Open Questions in CMR Manganites, Relevance of Clustered States, and Analogies with other Compounds
这是一篇非正式的论文,其中包含了锰氧化物中“我们知道的事情”和“我们不知道的事情”的列表。它改编自作者最近的一本书的结论章节,{ \it纳米级相分离和巨磁阻。The Physics of Manganites and Related Compounds},Springer-Verlag,柏林,2002年11月。最近锰氧化物研究的主要新结果是发现了在实验和模型模拟中存在不均匀状态的趋势。巨磁阻效应似乎与这些混合相趋势密切相关,尽管需要更多的工作来充分证实这些想法。该文件还包括铜酸盐,稀磁半导体,弛豫铁电体,钴矿,有机和重费米子超导体的信息。这些材料潜在地与锰氧化物共享一些共同的现象学,例如高于反常行为开始的有序温度的温度标度$T^*$。这些材料中的许多还存在低温相竞争。简要讨论了在不涉及铁磁体的化合物中出现类铁磁效应的可能性。总体而言,它的结论是,不均匀的“集群”状态应被视为一个新的范例,在凝聚态物理,因为它们的存在似乎是更常见的比以前预期的。
2003-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Direct Observation of High-Temperature Polaronic Behavior In Colossal Magnetoresistive Manganites
用芯能级和价能级光电子能谱、X射线吸收和发射谱以及扩展X射线吸收精细结构谱研究了巨磁电阻氧化物$La_{1-x}Sr_{x}MnO_{3}$(x = 0.3,0.4)的电子和原子结构随温度的变化。一个戏剧性的和可逆的变化的电子结构上观察到的交叉居里温度,包括电荷本地化和自旋矩增加的Mn,连同Jahn-Teller扭曲,极化子形成的签名。我们的数据也与相分离的情况相一致。
2004-01-15 cond-mat.str-el
Magnetodielectric consequences of phase separation in the colossal magnetoresistance manganite Pr0.7Ca0.3MnO3
研究了低温分相锰氧化物Pr_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3在外加磁场作用下的低频介电性能。介电常数强烈地依赖于场,并且还依赖于样品的磁场历史。介电行为似乎与极化载流子的跳跃有关,并且我们可以从介电常数的频率依赖性导出场依赖的跳跃能垒。这种分析使我们能够将在这种材料中观察到的金属-绝缘体转变与场诱导的极化子活化能抑制相关联。
2005-09-07 cond-mat.str-el
Interplay of charge, spin, orbital and lattice correlations in colossal magnetoresistance manganites
我们推导了掺杂锰氧化物巨磁电阻的微观模型,包括量子力学水平上的电荷,自旋,轨道和晶格自由度的动力学。该模型尊重SU(2)自旋对称性和锰离子在立方晶格中的完整多重态结构。我们利用精确对角化技术研究了空穴掺杂畴($0\le x\le 0.5$)中电子-晶格相互作用对自旋和轨道关联的影响。我们发现,晶格可以引起相当大的抑制自旋和轨道自由度之间的耦合,并显示如何在动态声子相关的磁相关性的变化反映。此外,我们的计算给出了详细的见解轨道相关性,并证明了复杂的轨道状态的可能性。
2002-09-04 cond-mat.str-el
Mixed-phase description of colossal magnetoresistive manganites
鉴于最近的实验,表明在掺杂锰氧化物的铁磁金属相的导电和绝缘区域的空间共存,我们提出了一个改进的混合相描述。该模型是基于一个双交换驱动的金属组件和极化绝缘组件,其体积分数和载流子浓度的竞争,确定自洽通过要求相等的压力和化学势。所得相图以及相变的顺序与测量数据非常吻合。此外,通过随机电阻网络模拟混合相的电阻率,我们在居里温度$T_C$附近获得了明显的负磁阻。
2003-01-16 cond-mat.str-el
Empirical relationship between x-ray photoemission spectra and electrical conductivity in a colossal magnetoresistive manganite La_{1-x}Sr_{x}MnO_{3}
利用同步辐射实验室X射线光电子能谱(XPS)和硬X射线光电子能谱(HX-PES),我们报道了La_{1-x} Sr_{x} MnO_{3}的价态/芯态X射线光电子能谱权重与电导率之间的经验半定量关系。在Mn 2 p_{3/2} HX-PES谱图中,我们观察到了由于Mn^{3+}的良好屏蔽态而产生的肩状结构。然而,在x=0.8处的强度太小,不能解释其比x=0.0更高的电导率,这证实了我们最近对Mn 2 p_{3/2} XPS谱的分析。近费米能级XPS光谱权重被发现是一个测量的电导率与x的变化,尽管远低于能量分辨率相比,准粒子(相干)峰的能量尺度,因为并发的变化的相干和非相干的光谱权重。
2013-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Observation of Kosterlitz-Thouless spin correlations in the colossally magnetoresistive layered manganite $La_{1.2}Sr_{1.8}Mn_{2}O_{7}$
用中子散射方法研究了双层锰氧化物$La_{1.2}Sr_{1.8}Mn_{2}O_{7}$的自旋关联。在顺磁状态的冷却,我们观察到纯粹的二维行为与交叉到三维尺度接近铁磁过渡。低于$T_C$,观察到有效的有限尺寸行为。这些观测结果与传统的准二维Kosterlitz-Escherless模型的定量一致性表明,相变是由磁关联的增长驱动的,磁关联仅与$T_C$以上的极化子弱耦合。
1999-09-03 cond-mat.str-el
Berry Phase Theory of Anomalous Hall Effect: Application to Colossal Magnetoresistance Manganites
我们发现在巨磁电阻锰氧化物中观察到的反常霍尔效应(AHE)是在非平凡自旋背景中载流子跳跃引起的Berry相位效应的表现。我们确定了Berry相对AHE贡献的大小和温度依赖性,发现随着温度从零升高到磁转变温度T_c,Berry相的大小迅速增加,在温度$T_{max} > T_c$处达到峰值,并随T的幂次衰减,与实验数据一致。我们认为,我们的理论可能是有关的异常霍尔效应在传统的铁磁体以及。
1999-05-07 cond-mat.str-el
Colossal Electroresistance and Colossal Magnetoresistance in Spinel Multiferroic CdCr2S4
本文报道了尖晶石型多铁性材料CdCr 2S 4在电场作用下的巨磁电阻(CMR)和电电阻(CER)。结果表明,在外加电场的作用下,CdCr 2S 4发生了金属-绝缘体转变(MIT)。在磁场中,CdCr 2S 4的电阻率响应类似于CMR锰氧化物。结合以前的报道,这些研究结果使CdCr 2S 4的唯一的化合物,拥有所有四个性质的巨大的磁电容(CMC),巨大的电容(CEC),CER,和CMR。本研究结果为寻找新的材料,通过调节电场和磁场来显示CMR开辟了新的途径。
2010-03-10 cond-mat.str-el
Multicritical end-point of the first-order ferromagnetic transition in colossal magnetoresistive manganites
研究了具有铁磁金属(FM)基态的RE(0.55)Sr(0.45)MnO(3)巨磁电阻锰氧化物的带宽-温度-磁场相图。带宽(或等效的双交换相互作用)通过化学取代和流体静压力控制,重点放在临界压力p* 附近,其中零场FM转变的特征从一阶变为二阶。在p* 以下,一阶FM转变延伸到临界磁场H_cr。它被压力抑制,并且在较大带宽侧上接近零,其中一阶FM相边界的表面由多临界端点(p*~32 kbar,T*~188 K,H*=0)终止。转变性质的改变和CMR效应的降低归因于CO/OO涨落的降低。
2007-11-28 cond-mat.str-el
Low field anisotropic colossal magnetoresistance in $Sm_{0.53} Sr_{0.47} Mn O_3$ thin films
采用同轴直流磁控溅射法在LSAT(001)单晶衬底上制备了SSMO 5347薄膜(厚度约200 nm)。这些膜沿着面外c方向取向。铁磁和绝缘体-金属转变分别发生在96 K和91 K。易磁化轴被观察到位于膜的平面中,而难磁化轴被发现是沿着法线。SSMO薄膜的磁输运表现出巨大的各向异性,该磁输运作为磁场(H)与薄膜平面之间的角度(θ)的函数进行测量。磁阻(MR)随着θ从0度(H//易磁化轴)增加到90度(H//难磁化轴)而急剧减小。在H=3.6 kOe和78 K时,面外各向异性MR(AMR)高达88%.用起作用的磁各向异性和外加磁场中的磁畴运动解释了这种巨大的各向异性。
2013-01-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Metal-insulator transition induced by 16O -18O oxygen isotope exchange in colossal negative magnetoresistance manganites
研究了(La(1-y)Pr(y))0.7Ca0.3MnO3陶瓷样品中16 O-18 O同位素交换对电阻率的影响。根据y的不同,这种混合钙钛矿表现出不同类型的低温行为,从铁磁金属(FM)到电荷有序(CO)反铁磁绝缘体。结果表明,在y=0.75时,18 O取代16 O导致了在零磁场下从FM到CO绝缘体的可逆转变。外加磁场(H >= 2 T)使含18 O的样品再次转变为金属态,并使16 O样品的FM转变温度Tc升高。结果表明,Tc在H = 2 T时的同位素位移高达63 K.系统对氧同位素交换的这种独特敏感性,甚至引起金属-绝缘体转变,根据有效电子带宽的同位素依赖性进行了讨论,有效电子带宽改变了CO和FM相之间的平衡。
1998-05-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Field-Induced Ferromagnetic Order and Colossal Magnetoresistance in La_{1.2}Sr_{1.8}Mn_2O_7: a ^{139}La NMR study
为了深入了解锰氧化物中巨磁电阻(CMR)的起源,我们对双层化合物La_{1.2} Sr_{1.8} Mn_2O_7进行了^{139} La NMR研究。我们发现,在居里温度T_C = 126 K以上,外加磁场诱导出一个长程铁磁有序结构,该有序结构可持续到T = 330 K。感应磁矩饱和的临界磁场与CMR效应达到最大值的磁场一致。因此,我们的研究结果表明,该化合物在T_C以上所观察到的CMR是由于场致铁磁性通过双交换相互作用产生金属态。
2006-02-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Polaronic state and nanometer-scale phase separation in colossal magnetoresistive manganites
在绝缘状态下的Pr0.68Pb0.32MnO3单晶的扫描隧道显微镜获得的高分辨率的形貌图像显示出规则的条纹状或锯齿形图案的宽度尺度为0.4 - 0.5 nm确认高温极化态。光谱研究显示,只有在接近金属-绝缘体转变的狭窄温度范围内,零偏压电导与2 - 3 nm长度尺度上的小块金属簇的不均匀地图。结果给出了直接观察极化子在绝缘状态,相分离的纳米尺度的金属团簇的顺磁性金属状态,和一个均匀的铁磁状态。
2007-05-29 cond-mat.str-el
Nanoclustering phase competition induces the resistivity hump in colossal magnetoresistive manganites
使用一个两带双交换模型与Jahn-Teller晶格畸变和超交换相互作用,补充淬火无序,在电子密度$n=0.65$,我们明确地证明了$n$ = 1/2型($π, π$)的电荷有序和铁磁纳米团簇以上的铁磁转变温度$T_{\rm c}$在庞磁阻(CMR)锰氧化物的共存。随着温度降低到$T_{\rm c}$,由于电荷有序纳米团簇和铁磁纳米团簇的体积分数增加,电阻率增加。铁磁纳米团簇开始生长并合并,并且电荷有序纳米团簇的体积分数降低到低于$T_{\rm c}$,导致电阻率急剧下降。通过施加一个小的外部磁场$h$,我们表明,以上$T_{\rm c}$的电阻率增加,相比的情况下,当$h=0$,这一事实进一步证实了电荷有序和铁磁纳米团簇的共存。此外,我们表明,电荷有序的纳米团簇的体积分数随着带宽的增加而减少,因此电阻率驼峰减小大带宽的锰氧化物,在良好的定性与实验一致。从我们的计算中获得的见解提供了一个完整的途径来理解CMR锰氧化物的相竞争。
2017-11-28 cond-mat.str-el
Control of the colossal magnetoresistance by strain effect in Nd$_{0.5}$Ca$_{0.5}$MnO$_{3}$ thin films
采用脉冲激光沉积技术在(100)-SrTiO $_{3}$上制备了具有巨磁电阻(CMR)特性的Nd $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_{3}$薄膜。这些锰氧化物的晶格参数和相关的CMR性能可以通过衬底温度$T_{S}$来控制。对于$T_{S}=680$ degC的沉积温度,在75 K下的最大CMR效应(计算为比率$ρ(H=0T)/ρ(H=7T)$)为10 $^4$。结构研究表明,Nd $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_{3}$薄膜为单相,[010]取向,具有赝立方对称的钙钛矿亚电池,室温下a=3.77 $Å$。我们认为,晶格参数,CMR和衬底温度$T_{S}$之间的相关性主要是由于衬底诱导的应变,可以削弱在低温下的电荷有序状态。
2001-06-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Laser microscopy of tunneling magnetoresistance in manganite grain-boundary junctions
使用低温扫描激光显微镜,我们直接图像的电输运的磁阻元件,锰氧化物薄膜包围的晶界(GB)。在可变温度下的成像允许重建和比较局部电阻与温度的锰氧化物膜和GB。在低温下的成像还表明,由于沿着GB的磁畴的形成和生长,GB在不同的电阻状态之间切换。我们观察到不同类型的畴壁生长;在大多数情况下,畴壁在桥的一个边缘成核,然后向另一个边缘进行。
2005-11-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effective Mass Ratio & positive colossal magnetoresistance of a Nano-wire
本文采用非简并哈伯德模型,建立了一维非简并系统(一维纳米线或一维原子分子链)的极化度与有效质量比(EMR)和磁阻(MR)之间的关系.电子病历是一个重要的属性,它提供了系统的流动性有多大的信息?在平均场近似下,发现由于非对角元的存在,谱带变窄效应优于谱带分裂效应。EMR随极化程度而变化。在铁磁转变温度以下,多数(上自旋)载流子的EMR随着磁化强度的增加而减小。当系统冷却到铁磁转变温度以下时,MR减小。我们的结果与现有的实验观测进行了比较。
2008-06-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Colossal Magnetoresistance in the Mn2+ Oxypnictides NdMnAsO1-xFx
巨磁阻效应是一种罕见的现象,在这种现象中,当施加磁场时,材料的电阻率可以降低几个数量级。这种效应可能是下一代磁存储器件的基础。在这里,我们报告CMR的反铁磁oxypnictide NdMnAsO 1-xFx之间的竞争的结果与强电子相关性的反铁磁绝缘相和顺磁半导体时,应用的磁场。在反铁磁Mn 2 + oxypnictide材料中发现CMR可以为进一步研究和优化技术应用开辟一系列材料。
2012-07-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Consecutive topological phase transitions and colossal magnetoresistance in a magnetic topological semimetal
磁对称性和电子能带拓扑的结合为实现拓扑非平凡的准粒子提供了一条有前途的途径,并且磁结构的操纵可以实现拓扑相之间的切换,具有实现功能物理性质的潜力。在这里,我们报告的电阻率测量EuCd $_2$作为$_2$的压力下,这表明一个有趣的绝缘圆顶之间的压力$p_{\rm c1}\sim1.0$ ~GPa和$p_{\rm c2}\sim2.0$ ~GPa,位于两个制度与金属运输。绝缘态可以被一个小磁场完全抑制,导致一个巨大的负磁电阻的数量级为$10^5$,通过一个适度的磁场$\sim0.2$ ~T。第一性原理计算表明,压力下的电阻率的戏剧性的演变是由于连续的过渡EuCd $_2$作为$_2$从一个磁性的拓扑绝缘体,一个平凡的绝缘体,然后到Weyl半金属,与后者产生的压力引起的变化的磁基态。类似地,巨磁电阻是由磁场引起的磁矩极化引起的,将EuCd $_2$ As $_2$从普通的绝缘体转变为外尔半金属。这些发现强调了弱磁交换耦合和自旋各向异性是发现具有所需功能的可调磁性拓扑材料的成分。
2022-02-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el