La $_{2-2x}$ Sr $_{1+2x}$ Mn $_2$ O $_7$化合物的掺杂水平$0.3\leq x\leq 0.5$的第一原理研究表明，低能量的多数自旋载流子的电子结构是由强大的动量依赖的Mn $e_g$ $d_{x^2-y^2}$和$d_{3z^2-r^2}$轨道之间的相互作用，除了$x$依赖的Jahn-Teller失真，不同的铁磁和反铁磁相。费米表面表现出嵌套行为，反映了在静态磁化率，其位置作为动量的函数有一个非平凡的依赖$x$的峰值。
英文摘要：
A first principles study of La$_{2-2x}$Sr$_{1+2x}$Mn$_2$O$_7$ compounds for doping levels $0.3\leq x\leq 0.5$ shows that the low energy electronic structure of the majority spin carriers is determined by strong momentum dependent interactions between the Mn $e_g$ $d_{x^2-y^2}$ and $d_{3z^2-r^2}$ orbitals, which in addition to an $x$ dependent Jahn-Teller distortion, differ in the ferromagnetic and antiferromagnetic phases. The Fermi surface exhibits nesting behavior that is reflected by peaks in the static susceptibility, whose positions as a function of momentum have a non-trivial dependence on $x$.
Observation of 300 K High Energy MagnetoDielectric Response in the Bilayer Manganite (La$_{0.4}$Pr$_{0.6}$)$_{1.2}$Sr$_{1.8}$Mn$_2$O$_7$
我们在双层锰氧化物（La $_{0.4}$ Pr $_{0.6}$）$_{1.2}$ Sr $_{1.8}$ Mn $_2$ O $_7$中观察到大的HEMD效应，这是场驱动的自旋玻璃绝缘体到铁磁金属转变的直接结果。过渡的残余物可用于在室温下实现介电对比度。这一发现表明，电子机制，如金属-绝缘体转变，电荷排序，和轨道排序，可以利用在其他材料中提供实质性的介电对比度。
Magnetic and orbital order in overdoped bilayer manganites
在掺杂区$0.5 < x <1.0$的双层锰氧化物的磁性和轨道的顺序已经从一个模型，该模型包括两个$e_g$轨道在每个Mn站点，轨道间的库仑相互作用和晶格畸变进行了研究。通常的双交换通过$e_g$轨道进行。它示出，这样的模型再现最近获得的双层系统在此范围内的掺杂的相图。由Ling等人看到的具有（$π,0,π$）自旋序的C型相似乎是分层几何结构的自然结果，并且通过系统的静态畸变而稳定。的轨道顺序示出驱动磁顺序，而各向异性跳跃的$e_g$轨道，分层的基本结构和相关的静态失真的性质在很大程度上决定了轨道安排。
Resistive relaxation in field-induced insulator-metal transition of a (La$_{0.4}$Pr$_{0.6}$)$_{1.2}$Sr$_{1.8}$Mn$_{2}$O$_{7}$ bilayer manganite single crystal
研究了（La $_{0.4}$ Pr $_{0.6}$）$_{1.2}$ Sr $_{1.8}$ Mn $_{2}$ O $_{7}$单晶的电阻弛豫，以考察双层锰氧化物场致绝缘体-金属转变的慢动力学.在recrystalline电阻中观察到的时间分布遵循拉伸指数函数，伴随着类似于在磁化和磁致伸缩数据中获得的缓慢弛豫。我们证明了在磁输运中的弛豫与磁弛豫有着密切的关系，可以在有效介质近似的框架下理解，假设一阶参数与二阶参数成比例。
Antiferromagnetic Domain Structure in Bilayer Manganite
本文报道了一种新的软X射线纳米衍射研究强关联层状锰氧化物La $_{0.96}$ Sr $_{2.04}$ Mn $_{2}$ O $_{7}$中的反铁磁畴。我们发现，反铁磁畴淬火，形成一个独特的域模式，每个域具有其自旋方向的固有记忆，并与相关的畴壁沿结晶方向运行。这可以通过在晶体生长过程中锁定的晶体或磁性缺陷的存在来解释，这些缺陷钉扎反铁磁畴。反铁磁畴图案显示两种不同类型的域。我们观察到，在一种类型中，在锰自旋方向上的周期性波纹，周期约为4 \micro \meter。我们建议，双层内的反转对称性的损失是负责通过Dzyaloshinskiii-Moriya型相互作用的这种波纹结构。
Evidence for nano-scale inhomogeneities in bilayer manganites in the Mn\sp{4+} rich region: $\bm{0.54 \leq x \leq 0.80}$
采用原子对分布函数（PDF）技术研究了掺杂范围为$0.54 \leq x \leq 0.80$的天然双层锰氧化物\lsmo中原子的局域结构响应。我们的低温中子粉末衍射测量表明，当其有序磁结构从A型（$0.54 \leq x \leq 0.66$）向C/C型$^*$（$0.74 \leq x \leq 0.90$）有序过渡时，两种不同的Jahn-Teller（JT）畸变MnO $_6$八面体共存。在低温下，在所有掺杂水平下，掺杂空穴主要存在于双层的平面中。在A型磁有序区中，$_g$电子在平面上明显离域，形成未畸变的八面体，而在C/C型$^*$区中，JT畸变八面体明显拉长.这与非均匀共存的离域和局域电子态的存在是一致的。没有观察到宏观相分离的证据。这种纳米级的不均匀性可以解释在自旋无序的“间隙”区域（$0.66 \leq x \leq 0.74$）中观察到的磁阻挫行为。
Large magnetocapacitance in electronic ferroelectric manganite systems
我们已经观察到一个相当大的正磁电容钙钛矿中的（$\sim$ $5-90\%$）Pr $_{0.55}$ Ca $_{0.45}$ Mn O $_3$和双层Pr（Sr $_{0.1}$ Ca $_{0.9}$）$_2$ Mn $_2$ O $_7$系统在5 T磁场下跨越20- 10 0 K以下的磁性转变点T $_N$。另一方面，磁介电效应表现出交叉：（a）在相同的温度范围内，钙钛矿系统从正到负，以及（b）双层系统从负到正。双层Pr（Sr $_{0.1}$ Ca $_{0.9}$）$_2$ Mn $_2$ O $_7$体系也表现出相当大的各向异性。我们还注意到磁场对这些体系介电弛豫特性的影响。这些系统属于一类不适当的铁电体，并预计表现出电荷/轨道顺序驱动的铁电极化低于转变点T $_{CO}$。在这些系统中的大的磁电容表现出典型的多铁性行为，即使铁电极化是小的相比，其他铁电体。
