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
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
Reply to "Comment on `Evidence for the immobile bipolaron formation in the paramagnetic state of the magnetoresistive manganites'"
Zhao等人[Phys.Rev.B62,R11949(2000)]报道了在几种铁磁锰氧化物的顺磁状态下,氧同位素对固有电阻率和热电功率的影响的研究。同位素效应对本征电输运性质的影响不符合简单的小极化子跳跃机制,但可以很好地解释了一个模型,其中共存的固定双极化子和热激发的小极化子。最近,Banerjee等人[Phys. Rev. B 68,186 - 401(2003)]对我们的论文写了一篇评论,他们误解了我们的理论模型,错误地认为我们将顺磁态的电输运解释为双极化子跳跃。他们混淆了大极化子和小双极化子,使用了不正确的双极化子形成条件,甚至错误地复制了我们的数据。我们表明,在评论中使用的模型是不一致的观察到的氧同位素效应的任何功能。提供了更多的证据来支持我们的原始论文中使用的理论模型。
2005-01-19 cond-mat.str-el
Griffiths singularities and magnetoresistive manganites
基于LaMnO 3的掺杂锰氧化物的大的,所谓的巨大的,磁电阻率已经引起了相当大的关注,但在这些化合物中的铁磁转变只有一个不寻常的功能。我们研究在本文中的进展的磁性和热力学行为的转变温度从360 K到218 K通过改变二价掺杂剂。众所周知,La_{0.7} Sr_{0.3} MnO 3的单晶显示出适度的磁阻和常规的临界行为。La $_{0.7}$ Pb $_{0.3}$ Mn $O_3$,以及在更大程度上,La $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$ MnO $_3$,在超过100 K的转变温度上具有不寻常的磁性。我们治疗后一种样品的性能的背景下的格里菲斯相,其中的转变温度从其最大值T_{G}由随机键角弯曲压低。
2003-01-14 cond-mat.str-el
Scaled frequency-dependent transport in the mesoscopically phase-separated colossal magnetoresistive manganite La_{0.625-y}Pr_yCa_{0.375}MnO_3
我们通过对La $_{0.625-y}$ Pr $_{y}$ Ca $_{0.375}$ MnO $_{3}$(0.375 $\leq$ y $\leq$ 0.275)的交流电导率测量,解决了掺杂Mott绝缘体的锰氧化物族中的大量相分离(PS)问题,并建立了渗流标度理论在PS临界区的适用性。直流电阻率,磁化强度(M(T))和电子衍射的测量表明,冷却的高温电荷有序(CO)相远低于居里温度的铁磁(FM)金属成分的不完全生长。在10 Hz至10 MHz的频率范围内测量的阻抗$\mid$ Z(T,f)$\mid$遵循形式为$\approx$ R(T,0)g(f $ξ^{2+θ}$)的普适标度,其中$θ$ $\approx$为0.86,归一化相关长度从1变化到4,这表明在膨胀FM团簇中空穴的异常扩散。
2007-09-15 cond-mat.str-el
Uncorrelated and correlated nanoscale lattice distortions in the paramagnetic phase of magnetoresistive manganites
用中子散射法测量了磁电阻锰氧化物La $_{0.75}$(Ca $_{0.45}$ Sr $_{0.55}$)$_{0.25}$ MnO $_3$的动态极化子晶格畸变,结果表明,在正交(O)和菱面体(R)顺磁相中均存在非相关的动态极化子晶格畸变.不相关的失真不表现出任何显着的异常在O到R过渡。因此,这两个顺磁相在纳米尺度上是不均匀的,进一步证实了在这些阶段的声学声子的强阻尼和异常的德拜-沃勒因子。相比之下,最近的X射线测量和我们的中子数据表明,极化相关只存在于O相。在最佳掺杂的锰氧化物中,R相是金属的,而O顺磁态是绝缘的(或半导体的)。因此,这些测量结果强烈表明,{ \it相关}晶格畸变是主要负责磁致电阻锰氧化物中的顺磁状态的绝缘特性。
2004-11-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Two Ferromagnetic States in Magnetoresistive Manganites - First Order Transition Driven by Orbitals -
对钙钛矿锰氧化物的电子结构进行了系统的研究。考虑到Mn离子中$e_g$轨道的简并性和强电子关联,导出了有效哈密顿量。自旋和轨道的顺序检查作为载流子浓度的函数中的平均场近似应用到有效的哈密顿量。在轻掺杂区,我们得到了铁磁金属态和铁磁绝缘态之间的一级相变。在反常X射线散射实验中直接观察到了轨道有序-无序跃迁。目前的研究表明,锰氧化物中的金属-绝缘体转变的轨道自由度的一个新的作用。
1998-12-27 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
Fingerprint of dynamical charge/spin correlations in the tunneling spectra of colossal magnetoresistive manganites
我们目前的温度相关的扫描隧道光谱测量$La_{1-x}Ca_{x}MO_{3}$($x\sim0.33$)薄膜具有不同程度的双轴应变。在费米能级附近的归一化电导的耗尽被观察到以上和以下的绝缘体到金属的转变温度$T_{MI}$,弱以及高度应变的膜。这种赝隙式的耗尽在冷却时会在全球范围内变窄。零偏压电导在绝缘相冷却时降低,在接近$T_{MI}$时达到最小值,在金属相冷却时增加,遵循宏观电导率的趋势。这些结果支持了最近提出的一种方案,即动态短程反铁磁/电荷序相关在巨磁阻锰氧化物的输运性质中起着突出的作用[R. Yu \textit{et al} .,B \textbf{77},214434(2008)]。
2009-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-polarized tunneling spectroscopic studies of the intrinsic heterogeneity and pseudogap phenomena in colossal magnetoresistive manganite La_{0.7}Ca_{0.3}MnO_{3}
利用扫描隧道谱研究了$\rm (LaAlO_3)_{0.3}(Sr_2AlTaO_6)_{0.7}$衬底上的巨磁电阻(CMR)锰氧化物$\rm La_{0.7}Ca_{0.3}MnO_3$(LCMO)外延薄膜随温度、磁场和自旋极化的变化.与Pt/Ir提示的隧道光谱的系统调查揭示了在铁磁状态下,这可能是由于锰氧化物的内在异质性,由于其倾向于相分离的长度尺度上的空间变化。电子的异质性被发现在低温下或在所有磁有序温度以上的温度随着磁场的增加而减少。另一方面,用铬涂层尖端拍摄的光谱与LCMO和铬的复杂电子性质一致。特别是,对于低于Cr和LCMO的磁有序温度的温度,磁场相关的隧穿光谱可以定量地解释自旋阀配置中的自旋极化隧穿的情况。此外,低能量绝缘能隙$\sim 0.6$ eV通常发现在块体金属LCMO的隧穿电导谱在$T \to 0$可以归因于表面铁磁绝缘(FI)相,证明了其在低温下的自旋过滤效应和消失的间隙值高于居里温度。此外,在零场隧穿谱中还观察到主要沿磁畴边界存在的与温度无关的赝能隙(PG)现象。当LCMO的隧穿谱变得高度均匀时,在低温下施加磁场会强烈抑制PG。这些结果表明,PG的出现与锰氧化物的电子异质性。
2010-11-10 cond-mat.str-el
Ultrafast collective dynamics of short-range charge/orbital ordering fluctuations in colossal magnetoresistive oxides
巨磁电阻锰氧化物是一种自旋、电荷、轨道和晶格自由度之间存在强耦合的高关联系统,导致复杂的相图和多种有序形式的共存。例如,MnO $_{6} octahedra in CMR manganites and compete with the electron itinerancy favored by double exchange. However, access to the ordered dynamical state has been challenging, mostly due to intrinsic experimental difficulties in measuring fast short-range correlations. Here, we report on a strongly damped low-energy collective mode originating from fast short-range CO fluctuations in La}$ _{0.67}Ca $_{0.33}Mn{O}$ _{3}(LCMO)单晶和薄膜的纳米级电荷/轨道有序(CO)涨落似乎与Jahn-Teller(JT)畸变协同作用。我们阐明了集体模式的色散关系和依赖于平均A位离子半径,r$_{A},和空穴掺杂浓度。我们的研究结果表明,第一次CMR锰氧化物中的动态…
2003-10-15 cond-mat.str-el
Colossal electroresistance and colossal magnetoresistive step in paramagnetic insulating phase of single crystalline bilayered manganite(La$_{0.4}$Pr$_{0.6}$)$_{1.2}$Sr$_{1.8}$Mn$_{2}$O$_{7}$
我们报告了在(La $_{0.4}$ Pr $_{0.6}$)$_{1.2}$ Sr $_{1.8}$ Mn $_{2}$ O $_{7}$的顺磁绝缘(PMI)状态下在$ab$ -平面上施加电流引起的低温电阻的显著降低。在较低的温度下观察到一个巨大的电阻效应,达到~ 95%。在低于10 K的低温下,在5 T附近出现一个巨大的磁阻阶跃,并伴随着绝缘体-金属转变的超尖锐宽度。向晶体注入更高的电流会导致阶跃跃迁消失。这些发现与研究晶体的PMI矩阵内钉扎的短程电荷有序簇的存在有密切的关系。
2008-12-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nodal quasiparticle in pseudogapped colossal magnetoresistive manganites
铜氧化物高温超导体的一个特征是在动量空间中沿着节(对角线)和反节(平行于Cu-O键)方向的电子激发之间的二分法,通常被认为与超导态的“d波”对称性有关。角分辨光电子能谱测量在超导状态下揭示了一个准粒子的光谱与d-波隙结构,表现出沿波腹方向的最大值和沿节点方向消失。随后的测量表明,在低掺杂水平下,即使在高温金属状态下,这种带隙结构仍然存在,尽管超导状态的节点以有限的“费米弧”展开。这就是所谓的赝能隙相,人们认为它与超导态密切相关,要么将其归因于波动的超导性,要么引用d波超导体的天然竞争者的顺序。在这里,我们报告的实验证据表明,一个非常相似的赝能隙状态与一个pseudogap-antinodal二分字符存在于一个系统,是显着不同的超导体:铁磁金属基态的巨磁阻双层锰氧化物La1.2Sr1.8Mn2O7。因此,我们的研究结果对铜氧化物中的赝能隙态和超导-反结二分法是超导态标志的假设提出了质疑。
2005-10-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic confinement and ordering instabilities in colossal magnetoresistive bilayer manganites
利用密度泛函理论和X射线散射数据,对(La_(1-z)Prz)_(2- 2)Sr_(1 + 2)Mn_2 O_7(x=0.4,z= 0.1,0.2和0.4)的角分辨光电子能谱进行了研究.我们的研究结果表明,在这些材料的铁磁金属相的双层分裂是小的,如果不是完全不存在。因此,载流子被限制在单个MnO 2层中,这又导致了强烈嵌套的费米表面。除此之外,光谱函数还显示出远低于费米能级的电子有序不稳定性的清晰特征。相应的相互作用强度随z的增加及其~400 meV的幅度使得与裸声子的耦合非常不可能。相反,我们得出结论,波动的顺序,涉及电子和晶格的自由度,导致观察到的光谱特征的重正化。
2012-04-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
The photoinduced transition in magnetoresistive manganites: a comprehensive view
利用飞秒X射线衍射研究了电荷和轨道有序Pr $_{1-x}$ Ca $_x$ MnO $_3$薄膜在800 nm激光脉冲诱导的相变中的结构响应。通过研究超晶格反射和规则布拉格峰的动力学,我们解开不同的结构贡献,并分析其相关的时间尺度。当激发高于和低于临界注量$f_c$时,结构和电荷顺序响应的动力学性质不同。对于低于$f_c$的激发,电荷序和超晶格仅部分地被抑制,并且基态经由扩散冷却在几十纳秒内恢复。当激发超过临界能量时,超晶格在大约半皮秒内消失,随后在10皮秒的时间尺度上改变晶胞参数。此时,由于结构相变的一阶特性,所有来自对称性破缺的记忆都丢失了,并且恢复时间增加了许多数量级。
2017-10-27 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
Observation of minority spin character of the new electron doped manganite La_0.7Ce_0.3MnO_3 from tunneling magnetoresistance
本文报道了由电子掺杂锰氧化物(La_(0.7)Ce_(0.3)MnO_3)和空穴掺杂锰氧化物(La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3)组成的三层铁磁隧道结的磁输运特性。在低温下,结表现出很大的正隧穿磁阻(TMR),无论偏置电压。在低于T_C的中间温度下,TMR的符号取决于结上的偏置电压。结的磁阻特性强烈地表明La_(0.7)Ce_(0.3)MnO_3是一种具有高自旋极化度的少子自旋铁磁体,即输运半金属。
2002-10-11 cond-mat.str-el
Spectacular doping dependence of interlayer exchange and other results on spin waves in bilayer manganites
本文报道了双层巨磁电阻锰氧化物La(2-2x)Sr(1+2x)Mn_2 O_7(x=0.30,0.35和0.40)中自旋波的测量结果。对于x=0.35和0.40的整个声学和光学的色散关系是合理的,以及描述的双层海森堡哈密顿与最近邻交换。面内耦合仅弱地依赖于x,但双层的平面之间的耦合改变四倍。计算结果直观地反映了随着空穴浓度的增加,轨道由混合特征向主要特征的变化。
2001-05-11 cond-mat.str-el
Dynamical mean field theory for transition temperature and optics of CMR manganites
紧束缚参数化的局域自旋密度泛函带理论相结合的动力学平均场处理的相关性,以获得一个理论的磁转变温度,光学电导率和T=0自旋波刚度的极小模型的赝立方金属$CMR$锰氧化物,如$La_{1-X}Sr_{x}MnO_{3}$。结果表明,以前的估计$T_{c}$得到的一个我们(Phys. Rev. \textbf{B61} 10738-49(2000))是错误的,事实上材料的特征在于Hunds耦合$J\approx 1.5eV$,并且磁序驱动的动能变化可能不是锰氧化物中观察到的“巨大”磁阻和多相行为的原因,对我们目前对这些材料的理解提出了质疑。
2003-09-30 cond-mat.str-el
Excitations across the equilibrium and photoinduced `hidden' states of magnetoresistive manganites
National Synchrotron Light Source II, Brookhaven National Laboratory(美国国家同步光源二号,布鲁克海文国家实验室);Anhui Key Laboratory of Condensed Matter at Extreme Conditions, High Magnetic Field Laboratory, and Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale, University of Science and Technology of China(极端条件凝聚态物质安徽省重点实验室,强磁场科学中心,合肥微尺度物质科学国家研究中心,中国科学技术大学);School of Physics, Hefei University of Technology(合肥工业大学物理学院);Department of Physics and Astronomy, Rutgers University(罗格斯大学物理与天文学系);Southern University of Science and Techn(南方科技大学)
研究通过超快光激发和原位传输、X射线吸收及共振非弹性X射线散射技术,揭示了磁电阻性尖晶石在光激发态的极化子、声子和轨道激发特性,并对比了热力学相变和应变、温度调控下的相变行为。
2026-04-01 cond-mat.str-el
Spin Diffusion in Double-Exchange Manganites
本文用动力学平均场论对双交换磁体中的自旋扩散进行了理论研究。我们证明了自旋扩散系数在参数JH*S >> W >> T的范围内变得与Hund耦合JH无关,W是带宽,与其相图的金属部分中的巨磁电阻锰氧化物有关。我们的研究揭示了Bethe和超立方格上的结果之间的密切对应以及一些违反直觉的差异。我们的结果是符合中子散射数据和以前的理论工作的高温。
2003-05-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetization Distribution in the layered CMR Manganite La1.2Sr1.8Mn2O7 from Polarized Neutron Diffraction
在铁磁金属态的巨磁阻锰氧化物La1.2Sr1.8Mn2O7,自旋密度分布基本上是在协议的标准图片,其中未成对电子占据三个t2g轨道,dxy,dyz,和dxz。然而,我们发现在100 K和220 K下,在顶端O(2)氧原子上的自旋密度很小,约为总Mn自旋的4%,我们认为这是由于共价效应。令人惊讶的是,我们没有发现其他顶端氧O(1)上的自旋的证据,这表明Mn eg电子沿c轴的分布是高度各向异性的。
2002-05-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.str-el
An ordered stack of spin valves in a layered magnetoresistive perovskite
层状化合物La_(2 - 2)Sr_(1 + 2)Mn_(2 O_7)(x=0.3)是由双层金属MnO_2片组成,中间用绝缘材料隔开。该化合物在远低于三维磁有序温度TC=90 K的温度下表现出显着的各向异性磁电阻,除了TC周围的庞磁电阻。我们目前的中子衍射数据表明,这种材料的磁性结构的开关从反铁磁堆叠(铁磁有序)片在零场铁磁堆叠在1.5特斯拉的字段。这些数据是第一次收集到的任何锰氧化物作为一个功能的应用领域,正是因为磁电阻数据本身的收集。他们提供了一个自然的解释,低场磁电阻在有序相的自旋极化的磁性层之间的隧道效应,并建议该材料是一个散装堆栈的自旋阀设备。
1998-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical phase diagram of perovskite-type colossal magnetoresistance manganites with near-half doping
本文系统地研究了在宽温区$T=10-800$ K范围内,在淬火无序存在下,一系列近半掺杂的巨磁电阻锰氧化物RE $_{0.55}$ AE $_{0.45}$ MnO $_3$(RE和AE分别为稀土和碱土金属离子)的带宽控制的光学性质.化合物的基态从电荷和轨道有序绝缘体到自旋玻璃再到铁磁金属。增强的相位起伏,即短程电荷和轨道相关性主导了所有基态相位以上的相图的顺磁区域。该顺磁区域的特征在于通过全间隙到伪间隙交叉朝向升高的温度,其中宽的低能量电子结构出现在电导率谱中的带宽的大的变化。这种具有局域关联的赝能隙态至少在T=800 K以下对热涨落是鲁棒的。对于小带宽的发病的长程电荷秩序是伴随着间隙的瞬时增加。铁磁态的出现在光谱中表现为具有中等带宽的化合物的一阶绝缘体到金属的转变,而在较大带宽侧则变为二阶转变。在铁磁态下观察到金属载流子的异常大的散射率,这归因于可能具有棒状($3z^2-r^2$ -like)特征的轨道相关。
2007-10-16 cond-mat.str-el
Features of the Electronic and Charge States of Monovalent-Doped Manganite Films Probed by Magnetic Circular Dichroism
本研究通过磁圆二色光谱探测单价掺杂锰氧化物薄膜的电子与电荷态,发现MCD信号对电荷亚晶格敏感,并与磁电阻相关,揭示了电子结构普遍性,为理论描述奠定基础。
2025-09-26 cond-mat.str-el
Role of Oxygen Electrons in the Metal-Insulator Transition in the Magnetoresistive Oxide La$_{2-2x}$Sr$_{1+2x}$Mn$_2$O$_7$ Probed by Compton Scattering
本文研究了双层锰氧化物中康普顿剖面的[100]-[110]各向异性。定量的协议之间的理论和实验发现,相对于在两个金属相(即低温铁磁和庞磁阻相下的磁场为7 T)的各向异性。在居里温度以上的顺磁相的动量密度中确定了金属-绝缘体转变的鲁棒签名。我们解释我们的结果提供了直接的证据,从金属类的过渡到混合离子共价键伴随着磁性转变。参与此相变的电子的数量估计由康普顿轮廓各向异性差异所包围的区域。我们的研究证明了康普顿散射技术的灵敏度,用于识别参与金属-绝缘体转变的电子的数量和类型。
2009-04-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of Ultrafast Spin--Charge Quantum Dynamics in Strongly Correlated Systems Controlled by Femtosecond Photoexcitation: an Application to Insulating Antiferromagnetic Manganites
我们使用非平衡多体理论,从事瞬态相干,相关性和非线性的元素来描述飞秒非线性光激发引起的强相关系统的磁和电子相位的变化。利用基于Hubbard算符的广义紧束缚平均场方法,并考虑激光场的耦合,我们描述了一种由非热超快自旋和电荷耦合激发引发的绝缘体-金属和反-铁磁同时跃迁到瞬态的机制.我们证明,特别是,复合费米子准粒子的光激发诱导准瞬时自旋倾斜淬灭的反铁磁绝缘体的能隙,并作为一个非绝热的“初始条件”,触发非热晶格动力学导致绝缘体到金属和反铁磁(AFM)铁磁(FM)的转变。我们的理论预测是一致的,最近的超快泵浦-探测光谱实验,揭示了磁相变在100 fs的激光脉冲光激发的CE-型AFM绝缘相的庞磁阻锰氧化物。特别是,实验观察到两个不同的电荷弛豫组件,fs和ps,与非线性阈值依赖性的泵通量阈值,这与飞秒磁化光激发相一致。我们的理论属性飞秒自旋和电荷之间的相关性导致的磁和电子状态的过渡到自旋/电荷/晶格耦合和激光诱导的量子自旋倾斜,伴随着两个准粒子带之间的驱动布居数反转具有不同的属性:一个主要占据极化带和一个主要是空的金属带,其色散是由量子自旋倾斜。
2018-04-20 cond-mat.str-el
Probing photo-induced melting of antiferromagnetic order in La0.5Sr1.5MnO4 by ultrafast resonant soft X-ray diffraction
复合氧化物中的光激发1通过半共价键转移电荷,极大地扰乱了自旋和轨道顺序2。然后,光可以用于像磁阻锰氧化物这样的化合物中,以控制纳米长度尺度和超快时间尺度上的磁性。在这里,我们展示了如何超快共振软X射线衍射可以分别探测光致动力学的自旋和轨道顺序在La0.5Sr1.5MnO4。(1/4,1/4,1/2)衍射峰的消失证明了CE反铁磁自旋序的超快熔化。另一方面,(1/4,1/4,0)峰,反映轨道顺序,只是部分减少。集群计算帮助我们的解释,考虑不同的磁有序状态后,光激发。光与磁之间的非热耦合是锰氧化物光致相变的主要方面。
2011-01-12 cond-mat.str-el
The effect of the total density of states at Fermi level on spin polarised tunnelling in granular La0.55Ho0.15Sr0.3MnO3
我们研究的自旋极化隧道机制,通过磁化和磁电阻在颗粒状多晶巨磁阻锰氧化物,La0.55Ho0.15Sr0.3MnO3。该系统具有255 K的铁磁转变温度(Tc),与相同温度附近的金属-绝缘体转变相关联。我们已经调查了由于自旋极化隧道效应对温度和样品的磁化强度降低的磁阻的依赖性。我们讨论了我们的结果在我们最近提出的一个模型的范围内解释颗粒La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3中的自旋极化隧穿的意义。Biswas等人(cond-mat/9806084)关于费米能级处的总态密度的演化作为巨大磁阻材料中温度的函数。
1998-11-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
AC Susceptibility Studies in Fe doped La0.65Ca0.35Mn1-xFexO3: Rare Earth Manganites
本文研究了Fe替代对La_(0.65)Ca_(0.35)Mn_(1-x)Fe_xO_3(0.01<x<0.1)巨磁电阻化合物中Mn位的影响。通过交流磁化率的测量,对磁性进行了细致的研究。铁的加入大大拓宽了CMR的温度范围。Fe的取代诱导从具有高居里温度(Tc=270 K)的金属铁磁逐渐过渡到具有低Tc=79 K的铁磁绝缘体。随着Fe含量的增加,自旋无序增加和Tc降低是明显的。临界温度Tc和磁矩的变化在Fe含量约为4-5%时显示出快速变化。Fe的影响被认为是一致的Mn-Mn交换的中断可能是由于形成的磁性簇。在x=0.01和0.02附近,观察到交流磁化率的异相部分(x”)中的异常行为,其特征在于双凸点(肩部)。当x> 0.04Fe浓度时,x”中的肩消失。随着Fe浓度的增加,x”峰移动到T<T1/2(转变温度的中点)并且变得更宽。对于3%和4%的样品,在施加直流场时,X”峰移动到8或10 K更高的温度。我们还看到在更强Fe掺杂的样品中增加的低温耗散,即增加Fe,导致在低温下增加的自旋无序和耗散。直流场的影响进行了讨论,在抑制自旋波动接近Tc。相同的离子半径的Fe 3+和Mn 3+导致任何系列的结构变化,但铁磁性一直抑制Fe掺杂。掺杂Fe绕过了通常占主导地位的晶格效应,但减少了跳跃电子,从而削弱了双交换。用铁离子磁性团簇的形成解释了上述结果。
2010-07-12 cond-mat.str-el
Polaron-mediated spin correlations in metallic and insulating La$_{1-x}A_{x}$MnO$_{3}$ ($A$=Ca, Sr, or Ba)
中子能谱测量揭示了La $_{1-x}A_{x}$ MnO $_{3}$形式的锰氧化物材料中铁磁-顺磁相变附近和上方的短程自旋相关性,包括具有绝缘基态的样品以及具有金属基态的巨磁阻样品。准弹性磁散射揭示,形成明确的脊沿[100]型方向在动量空间。一个简单的模型,包括自旋极化的Mn离子之间的导电电子跳跃,成为自陷后几跳捕获的散射的这种磁性成分的基本物理。我们将此散射分量与扩散极化子的磁性部分相关联,因为我们观察到类似于从单个极化子产生的扩散结构散射的温度依赖性。
2014-12-08 cond-mat.str-el
Quantized Transport in Two-Dimensional Spin-Ordered Structures
我们详细研究了Ohgushi,Murakami和Nagaosa(2000)介绍的二维Kagome晶格上排列的局域自旋之间存在双交换的导电电子模型的输运性质。明确地导出了自旋织构$θ$的倾斜角与每个三角形格元$ϕ$的Berry相场通量之间的关系,并强调了该模型与Halfman的蜂窝晶格版本的量子霍尔效应(Halfman,1988)之间的相似性。横向(霍尔)电导率$σ_{xy}$的量子化是从Kubo公式中明确推导出来的,而纵向电导率$σ_{xx}$的直接计算表明,存在作为倾斜角$θ$(或通量密度$ϕ$)的函数的金属-绝缘体转变。这种转变可能与在锰氧化物化合物或烧绿石化合物中观察到的有关,因为自旋顺序从铁磁性变为倾斜。
2005-06-21 cond-mat.str-el
Re-examination of half-metallic ferromagnetism for doped LaMnO3 in quasiparticle self-consistent $GW$ method
我们应用准粒子自洽$GW$(\qsgw)方法对立方虚晶合金La $_{1-x}$ Ba $_x$ MnO $_3$ %(LBMO)作为巨磁阻钙钛矿锰氧化物的理论代表。在\qsgw \预测它作为一个全极化的半金属铁磁体的$x$和晶格常数的宽范围。计算的态密度和介电函数与实验结果一致。与此相反,计算的自旋波的能量与实验相比非常低。这既不受菱面体变形的影响,也不受\qsgw方法中固有缺陷的影响。因此,我们最后得到一个猜想,即与扬-特勒畸变有关的声子与自旋波的杂化应该比人们迄今所认为的更强。
2009-05-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnons in CMR pyrochlore Tl2Mn2O7
当测量Tl2Mn2O7(发现的第一种表现出巨磁阻的烧绿石化合物)的自旋动力学时,观察到了明确的自旋波[J.W.Lynn等人,Phys.Rev.Lett. 80,4582(1998)],这与具有钙钛矿结构的磁阻锰氧化物的较大家族的实验结果形成鲜明对比。在这项工作中,我们提出了我们对Tl2Mn2O7中的自旋波的计算,我们使用最近针对该化合物提出的微观通用模型[C.I.Ventura和M.A.Gusmao,Phys.Rev.B 65,14422(2002)]描述了该计算。我们已经采用了正则变换来确定微扰的有效自旋波哈密顿量,由此获得的重正化的铁磁自旋波有关的本地化Mn $^{4+}$自旋,由于它们与传导电子的耦合存在。计算了第一布里渊区中沿不同路径的磁振子色散关系,并与理想各向同性铁磁体的磁振子色散关系进行了比较。这种比较证明了从一般模型和裸自旋波,如中子散射实验中发现的铁磁振子之间的协议。
2003-09-29 cond-mat.str-el
Terahertz-nanoscale visualization of the microscopic spin-charge architecture of colossal magnetoresistive switching
Iowa State University(爱荷华州立大学);Ames National Laboratory of U.S. Department of Energy(美国能源 Ames 国家实验室)
本研究利用自建低温磁-太赫兹散射型扫描近场光学显微镜平台,首次实现了对CMR开关过程中微观自旋-电荷架构的太赫兹纳米级可视化,揭示了多尺度转变的动态过程。
2026-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el