Fe-doping-induced evolution of charge-orbital ordering in a bicritical-state manganite
用不同的过渡金属原子取代Mn原子,研究了杂质对处于金属-绝缘体转变边缘的双临界锰氧化物(La_(0.7)Pr_(0.3))Ca_(0.35)MnO_3铁磁金属态稳定性的影响。其中,Fe掺杂表现出显著降低铁磁转变温度的特殊能力。对Fe掺杂晶体的磁输运性质和X射线衍射的系统研究表明,电荷轨道有序演化到低温,这强烈抑制了铁磁金属态。所观察到的玻璃态的磁性和输运性质以及扩散相变可以归因于相分离状态,其中短程电荷轨道有序的团簇嵌入在铁磁性金属基质中。Fe掺杂锰氧化物的这种行为与Cr掺杂对电荷轨道有序锰氧化物的影响形成了鲜明的对比,称为杂质诱导的电荷轨道有序崩溃。
2007-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital Ordering and Resonant X-ray Scattering in Layered Manganites
在具有轨道和电荷有序的层状锰氧化物中,Mn $4p$轨道的简并度以及$3d$轨道的简并度由于$4p$能带和局域库仑相互作用的影响而被提升。我们制定的原子散射因子的共振X射线散射的记忆函数方法,考虑到这些影响在同等的基础上。结果表明,在LaSr $_{2}$ Mn $_2$ O $_7$中观察到的轨道和电荷超晶格反射的散射强度的偏振依赖性分别是由$4p$电子的局域和巡游特性引起的.我们研究了轨道有序态的类型。
1999-07-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Influence of charge ordering on the magnetocaloric effect of (Pr,Ca)MnO$_3$ manganites
本文研究了Pr $_{1-x}$ Ca $_x$ MnO $_3$锰氧化物的电荷有序性对磁热效应的影响。具有$x<$ 0.30的样品的结果呈现通常的铁磁行为,在居里温度T $_C$处达到峰值。与此相反,对于以上的电荷排序($x\sim$ 0.30)的起始浓度的样品,观察到一个异常的磁熵变低于电荷排序温度$T_{CO}$,持续较低的温度。这种效应与电荷有序对磁熵变的正贡献相关联,电荷有序对磁熵变的正贡献与自旋有序的负贡献相叠加。我们发现,在$T_N$的电荷排序组件的峰值和以上$T_{CO}$是可以忽略不计的。此外,在T $^\star$(低于该温度时,由磁场引起的绝缘体-金属转变变得完全不可逆,即使在外部磁场被移除后,系统仍保持这种状态)附近,我们发现了极大的磁熵变值,从而在CMR锰氧化物上建立了“巨大”磁热效应。
2003-05-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
First-principles stabilization of an unconventional collinear magnetic ordering in distorted manganites
第一性原理计算计算了正交晶系锰氧化物HoMnO 3、TbMnO 3和YMnO 3的共线磁有序,发现它们具有较大的类GdFeO 3畸变.我们的研究结果表明,AFM-E型有序,实验观察到HoMnO 3和最近提出的模型哈密顿研究作为一个潜在的新的阶段,确实是磁基态。它的稳定性与八面体畸变密切相关,并指出结构效应而非化学效应的相关性。计算的交换常数,提取从海森堡模型用于拟合的第一原理的总能量,表明铁磁面内最近邻耦合减少相比,较少扭曲的锰氧化物,如LaMnO 3。平行地,反铁磁次近邻耦合沿平面Mn-O-O-Mn路径在高度扭曲的锰氧化物中起着相关的作用,在AFM-E自旋配置的稳定。与实验一致,态密度表明,该相是绝缘的,具有约0.5 eV的间接带隙。
2006-07-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Jahn-Teller distortion induced charge-ordering in CE phase of manganites
研究了半掺杂锰氧化物中CE相的电荷有序性,认为电荷有序性是由MnO6八面体的Jahn-Teller畸变引起的,而不是由电子间的库仑排斥引起的。在考虑Jahn-Teller效应的双轨道双交换模型框架下,对作为CE相基本结构单元的铁磁锯齿链进行了定量计算,结果表明,在电荷有序CE相中,Mn阳离子的电荷交换率小于13%.此外,我们还预测了当Jahn-Teller效应足够弱时,会发生负电荷的电离。
2005-08-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unified theory of phase separation and charge ordering in doped manganite perovskites
本文发展了一个统一的理论来解释掺杂锰氧化物R $_{1-x}$ X $_x$ MnO $_3$(R = La,Pr,Nd等,X = Ca,Sr,Ba等)中的各种电子集体行为。从一个实际的电子模型出发,利用投影微扰技术导出了有效的哈密顿量,发展了一个考虑了Mn离子中e $_g$电子轨道简并和Jahn-Teller效应的自旋-电荷-轨道相干态理论.物理上,实验观察到的电荷有序态和电子相分离是两种物理机制相反的宏观量子现象,并在该理论中阐明了它们的物理起源。Jahn-Teller效应、晶格畸变以及双交换机制的相互作用导致不同的磁结构和不同的电荷有序模式和相分离。
1999-06-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural domain and spin ordering induced glassy magnetic phase in single layered manganite Pr$_{0.22}$Sr$_{1.78}$MnO$_4$
单层结构的Pr $_{0.22}$ Sr $_{1.78}$ MnO $_4$在室温以下经历了从高温四方相到低温正交相的结构转变。据报道,斜方晶相具有两种结构变体,其晶格参数略有不同,Mn-3 $d$能级显示两种变体内的轨道有序,尽管具有相互垂直的有序轴。除了轨道有序,正交变体还具有反铁磁有序,具有不同的Néel温度。我们对Pr $_{0.22}$ Sr $_{1.78}$ MnO $_4$的多晶样品的磁性研究表明,大的热滞后表明四方晶系到正交晶系转变的一阶性质。在低温下观察到磁记忆、大弛豫、频率相关磁化率和时效效应,表明样品中存在类似自旋玻璃的磁基态。玻璃态的磁性可能来自于正交畴的界面阻挫,其中轨道和自旋有序对竞争的磁性相互作用起着至关重要的作用。
2012-03-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
An effective Hamiltonian for an extended Kondo lattice model and a possible origin of charge ordering in half-doped manganites
在强Hund耦合和在位库仑相互作用的情况下,通过投影微扰方法导出了有效的哈密顿量。提出了半掺杂锰氧化物(R_{0.5} X_{0.5} MnO_3)中电荷有序化的物理机制。电子跳跃的虚过程导致反铁磁超交换和排斥相互作用,这可能驱动电子形成维格纳晶格。给出了半掺杂时该模型的基态相图。在形成维格纳晶格的情况下,我们证明了电子的自旋是铁磁排列的,并且局域自旋背景是反铁磁的。讨论了在位库仑相互作用的影响。
1999-04-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High Temperature Charge-Ordering Fluctuation in Manganites
对La_{1-x} Ca_{x} MnO_{3}的高温(T)研究表明,在x~1/2的窄掺杂区和高达900 K的宽T范围内,电荷和声子输运受到显著抑制,并伴随着x射线布拉格峰的异常展宽。在居里温度以上,铁磁关联在x~3/8处急剧增强.所有这些观察表明,在高温下存在短程电荷有序(CO)的相关性,可能在FM的形式“之字形”,CE型CO状态的一小部分。对于x~3/8和x ~ 1/2,FM双标记的解耦和耦合与我们的结果一致。
2000-04-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Glass-like recovery of antiferromagnetic spin ordering and dimensional crossover in a photo-excited manganite Pr$_{0.7}$Ca$_{0.3}$MnO$_3$
在许多强关联电子材料中观察到电荷、轨道和自旋的电子有序性,揭示它们的动力学是理解重要涌现现象的基础物理的关键一步。在这里,我们使用时间分辨共振软X射线散射光谱探测反铁磁自旋有序的锰氧化物Pr $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$ MnO $_3$超快光激发的动力学。我们的研究揭示了一个类似玻璃的自旋有序的恢复和交叉的恢复相互作用的维度从准一维在低泵注量的3D在高泵注量。这种行为源于光激发产生的亚稳态,这种状态的特征在于较大的电荷和自旋有序绝缘畴内的自旋无序金属液滴。与时间分辨电阻率测量的比较表明,自旋有序的崩溃与绝缘体到金属的过渡,但绝缘相的恢复不依赖于重新建立的自旋有序。
2014-01-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strain selection of charge and orbital ordering patterns in half-doped manganites
理论和计算结果阐明了长程应变相互作用在确定巨磁电阻锰氧化物中的电荷和轨道有序中的作用。应变能的贡献被发现是为了20-30毫电子伏/锰,特别是稳定的异常的“之字形链”秩序中观察到的许多半掺杂锰氧化物。
2003-05-19 cond-mat.str-el
Variation of charge/orbital ordering in layered manganites Pr1-xCa1+xMnO4 investigated by transmission electron microscopy
用透射电子显微镜系统地研究了单层锰氧化物Pr_(1-x)Ca_(1 + x)MnO_4的电荷/轨道有序(CO/OO)结构特征。电子衍射图案以及暗场图像的分析表明,CO/OO显示出显着的不对称行为的空穴掺杂x偏离x = 0.5。在上空穴掺杂(x > 0.5)晶体中,调制波数随x的增大而线性减小,而在下空穴掺杂(x < 0.5)晶体中,调制波数随x的增大而减小。在0.35 < x < 0.5和x = 0.65中观察到温度诱导的无限-相称交叉。CO/OO的相关长度在x = 0.3时比x > 0.3时变短。
2007-03-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Essential Role of the Cooperative Lattice Distortion in the Charge, Orbital and Spin Ordering in doped Manganites
研究了半掺杂锰氧化物中晶格畸变在电荷、轨道和自旋有序中的作用。对于固定的磁有序,我们表明,合作晶格畸变稳定实验观察到的顺序,即使考虑到强现场电子相关。此外,在不引起磁相互作用的情况下,单独的协同晶格畸变可以导致正确的电荷和轨道排序,包括电荷堆积效应,并且磁排序可以是这种电荷和轨道排序的结果。我们建议,晶格畸变的合作性质是必不可少的理解复杂的电荷,轨道和自旋有序掺杂锰氧化物中观察到的。
2002-04-04 cond-mat.str-el
Strong charge ordering above room temperature in B-site disordered electron-doped manganite SrMn0.875Mo0.125O3-δ
在83 - 637 K温度范围内对无稀土B位无序电子掺杂锰氧化物SrMn_(0.875). Mo_(0.125)O_(3-δ)进行了低温和高温电子衍射和X射线衍射研究。这些研究揭示了强电荷有序(CO)在室温下发生在一个伪四方扭曲的钙钛矿相与空间群Pmmm。沿[-110]的8.95倍的非积分调制矢量表示电荷密度波型调制。具有钙钛矿结构Pmmm的CO相在355 K发生一级相变,转变为电荷无序立方相。支持温度依赖的测量电阻和磁化强度显示了金属绝缘体和反铁磁的转变跨越355 K与广泛的滞后范围从150 K到365 K。分析了c/a < 1的基本钙钛矿晶格的赝四方性以及二维调制的电荷有序区的出现是由于3dx 2/3dy 2型和3dx 2-y 2型轨道有序的两种CO相的共存。
2015-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Polarization Dependence of Anomalous X-ray Scattering in Orbital Ordered Manganites
为了确定锰氧化物中轨道有序的类型,我们从理论上研究了由散射因子的各向异性引起的反常X射线散射的偏振依赖性。导出了实验光学系统中散射强度的一般公式,并在微观电子模型下计算了原子散射因子。利用这些结果,数值计算了几种轨道排列下的X射线散射强度随方位角和分析角的变化。
1998-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital Ordering Structures in (Nd,Pr)0.5Sr0.5MnO3 Manganite Thin Films on Perovskite (011) Substrates
利用同步辐射研究了具有轨道有序结构的锰氧化物薄膜的结构,并绘制了基态电子相图。测量了在SrTiO_3(STO)或[(LaAl O_3){0. 3}(SrAl_(0. 5)Ta_(0. 5)O_3){0. 7}](LSAT)(0. 11)面上生长的四种锰氧化物薄膜Nd_(0. 5)Sr_(0. 5)MnO_3(NSMO)或Pr_(0. 5)Sr_(0. 5)MnO_3(PSMO)的晶格常数随温度的变化。结果表明,正如先前基于体材料知识所预期的那样,薄膜的电阻率与其结构密切相关。观察到的超晶格反射表明,NSMO薄膜的低温相为反铁轨道有序相,而LSAT上的PSMO薄膜的低温相为铁轨道有序相,而STO上的PSMO薄膜的低温相为无轨道有序相。金属基态仅在A位离子半径较窄的薄膜中观察到,而较大的离子有利于铁轨道有序结构,较小的离子稳定反铁轨道有序结构。发现(011)膜中轨道有序转变的关键是沿[0- 11]方向的面内位移。
2007-08-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase Transition in Perovskite Manganites with Orbital Degree of Freedom
研究了Mn离子轨道自由度随温度和空穴浓度的变化在钙钛矿锰氧化物相变中的作用。结果表明,在较宽的空穴浓度范围内,轨道有序-无序转变是一级的,各向异性自旋有序(如层状反铁磁自旋有序)的N $\rm \acute{e}$ el温度由于轨道空间的各向异性而低于轨道有序温度.自旋和轨道序参量的温度依赖性的计算结果解释了在锰氧化物中观察到的各种实验。
1999-09-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Relative contributions of lattice distortion and orbital ordering to resonant x-ray scattering in manganites
我们研究了锰氧化物中共振X射线散射(RXS)中观察到的能量分裂的起源。使用薄膜样品与控制的晶格参数和轨道状态在一个固定的轨道填充,我们估计,原子间的库仑相互作用相对于Jahn-Teller机制的贡献是微不足道的,最多为0.27。这表明RXS探测锰氧化物中的Jahn-Teller畸变。
2004-02-23 cond-mat.str-el
Effect of strain on the orbital and magnetic ordering of manganite thin films and their interface with an insulator
研究了均匀单轴应变对薄膜锰氧化物基态电子组态的影响。我们的模型哈密顿量包括双交换,Jahn-Teller电子晶格耦合,和反铁磁超交换。应变的产生是由于绝缘衬底和锰氧化物之间的晶格失配,这产生了四角畸变。这是包括在模型中,通过修改的跳跃幅度和Mn e_g水平之间的能量分裂的引入。我们分析了半掺杂锰氧化物的体性质和铁磁性金属锰氧化物与绝缘衬底之间界面处的电子重构。应变驱动的轨道选择修改的电子性质和磁有序的锰氧化物和它们的界面。
2010-09-23 cond-mat.str-el
Spin and orbital ordering in double-layered manganites
我们从理论上研究了双层钙钛矿锰氧化物的相图,考虑到轨道简并,强库仑排斥,并与晶格变形的耦合。观察到的自旋结构的变化,作为增加掺杂的轨道排序和沿$c$轴的跳跃积分的键长依赖性方面的解释。还解释了与倾斜结构对应的中子衍射峰的温度依赖性。与三维立方系统进行了比较。
1999-04-29 cond-mat.str-el
Mean-Field Approach to Charge, Orbital, and Spin Ordering in Manganites
我们提出了一个平均场论的电荷,轨道,和自旋有序锰氧化物在50%和0%掺杂考虑Jahn-Teller相互作用,最近邻排斥,并没有单一的网站双占用。对于无自旋费米子,我们表明,Jahn-Teller扭曲和电荷轨道有序同时发生。在我们的二维模型中,在50%的掺杂,对于小的最近邻排斥的系统是轨道极化,而对于较大的排斥,系统进行CE型有序。对于0%掺杂的情况,基态是轨道反铁磁的。在包括自旋自由度后,在50%和0%掺杂下,在相邻芯自旋之间的小反铁磁耦合下,排序保持相同。
2000-10-14 cond-mat.str-el
Tuning the metal-insulator transition in manganite films through surface exchange coupling with magnetic nanodots
在强关联的电子系统中,如锰氧化物,整体输运行为敏感地依赖于自旋有序,其改变通常需要大的外部磁场。在这里,我们表明,锰氧化物的自旋有序可以很容易地控制交换场之间的铁磁体和锰氧化物的界面。通过在锰氧化物薄膜上沉积孤立的铁磁纳米点,我们发现有可能克服维度和应变效应,使金属-绝缘体转变(MIT)温度提高200 K以上,并使磁电阻增加5000%。还可以通过控制磁性纳米点的密度来调节MIT温度,这表明电子相分离的形成过程可以通过磁性纳米点的存在来控制。
2014-06-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interplay of the CE-type charge ordering and the A-type spin ordering in a half-doped bilayer manganite La{1}Sr{2}Mn{2}O{7}
我们证明,半掺杂双层锰氧化物La_{1} Sr_{2} Mn_{2} O_{7}表现出CE型的电荷有序和自旋有序状态低于$T_{N, CO}^A = 210$ K和低于$T_{N}^{CE} \sim 145$ K,分别。然而,CE型有序的体积分数相对较小,并且系统由A型自旋有序主导。这两种类型的有序的共存是必不可少的理解其传输特性,我们认为,它可以被看作是一个有效的相分离之间的金属$d(x^{2}-y^{2})$轨道有序和电荷本地化的$d(3x^{2}-r^{2})/d(3y^{2}-r^{2})$轨道有序。
1998-11-19 cond-mat.str-el
Orbital occupation, atomic moments and magnetic ordering at interfaces of manganite thin films
我们在La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3超薄膜的Mn L_(2,3)边进行了X射线线性和圆磁二向色性实验。我们的测量结果表明,反铁磁(AF)绝缘相是稳定的Mn 3d轨道的界面重排,尽管相关的磁致伸缩各向异性效应的双交换铁磁(FM)金属相。因此,Mn的原子磁矩取向以及它对应变的反应方式在FM和AF相中不同。在某些情况下,FM绝缘(FMI)阶段添加到AF和FM。其独特的磁性包括面内磁各向异性和部分释放的轨道矩淬火。然而,FMI阶段似乎与其他阶段几乎没有耦合。
2009-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Cation-ordering effects in the single layered manganite La(2/3)Sr(4/3)MnO4
我们合成了La(1-x)Sr(1+x)MnO 4(x=1/3)外延薄膜作为随机合金和阳离子有序类似物,以探讨阳离子有序如何影响二维锰氧化物的性质。薄膜显示弱铁磁有序高达130 K,虽然有一个显着的差异取决于阳离子顺序的磁各向异性。虽然所有的膜表现出类似的带隙绝缘体的行为高于130 K,有一个显着的差异,在低温传输机制取决于阳离子顺序。磁各向异性和低温运输的差异是一致的Mn 3d轨道占位符的差异。总之,这项工作表明,阳离子排序可以显着改变Mn的3d轨道基态在这些相关的电子系统。
2010-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multiferroicity due to charge ordering
在这篇文章中,我们重点讨论了由不同形式的电荷有序驱动的多铁性。我们将介绍电荷有序化在磁性系统中诱导铁电性的一般机制。有一些特定类别的材料与此相关。我们将讨论一些详细的$(i)$钙钛矿锰氧化物的类型(PrCa)MnO $_3$,$(ii)$的复杂和有趣的情况下,磁铁矿Fe $_3$ O $_4$,$(iii)$强铁电挫折LuFe $_2$ O $_4$,$(iv)$一个例子的准一维有机系统。所有这些都是“I型”多铁性,其中铁电性和磁性具有不同的起源,并且发生在不同的温度下。在本文的第二部分中,我们讨论了“II型”多铁性,其中铁电性完全是{ \it归因于}磁性,但电荷有序发挥着重要作用,例如$(v)$、新发现的多铁性Ca $_3$ CoMnO $_6$、$(vi)$中可能的铁电性RNiO型稀土钙钛矿镍酸盐$_3$,具有磁性E型有序的钙钛矿锰氧化物的$(vii)$和双层锰氧化物的$(ix)$。
2008-04-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase diagram of an extended Kondo lattice model for manganites: the Schwinger-boson mean-field approach
我们研究了在强而有限的Hund耦合和在位库仑相互作用存在下,掺杂锰氧化物的扩展Kondo晶格模型的相图。通过Schwinger-boson平均场方法,发现当电子间的相互作用超过杂化作用时,除了磁有序外,还会出现非均匀的电荷分布,如电荷有序和相分离.电荷有序和相分离的出现是由有效的排斥和吸引力之间的竞争,由于电子跳跃的虚拟过程。计算结果表明,由在位库仑相互作用和有限Hund耦合引起的强电子关联对低温下的磁有序和电荷分布起着重要作用.
1999-05-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coloumb interaction and instability of CE-structure in half doped manganites
在他们的信(物理学评论Lett。83,5118(1999)),den Brink,Khaliullin和Khomskii从理论上提出,在半掺杂锰氧化物中CE相中的一维铁磁锯齿形链在形成轨道有序中起重要作用,并且更令人惊讶的是,具有不同轨道的电子之间的原位库仑相互作用U导致实验观察到的电荷有序。在本文中,我指出强U将破坏CE型相的稳定性,而CE型相在电子模型的参数空间中是稳定的,为了最终解决这个问题,我们必须考虑到其他的相互作用,如长程库仑相互作用、Jahn-Teller畸变和拓扑Berry相物理。例如,有限大的J $_{H}$的作用导致吸引的粒子-空穴相互作用,这有利于稳定电荷有序。
2001-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Linear spin and orbital wave theory for undoped manganites
我们提出了一个线性的自旋和轨道波理论来解释在未掺杂的锰氧化物实验观察到的自旋和轨道排序。发现磁结构的各向异性与轨道有序度密切相关,而Jahn-Teller效应使轨道有序度稳定。得到了自旋有序和轨道有序的相图和低能激发谱。计算得到的临界温度与实验值在定量上是一致的。
1999-08-31 cond-mat.str-el
Effect of charge ordering on the electrical properties and magnetoresistance of manganites
采用Monte Carlo铁磁伊辛模型研究了锰氧化物在掺杂(x = 0.5)时由于电荷有序相而引起的电学性质。半掺杂锰氧化物具有绝缘体反铁磁基态。我们计算了内能,比热,电阻率和磁阻,MR,与平行和反平行施加磁场。我们的模拟表明,电阻率指数下降,电流增加,随着温度的增加,根据自由电荷的增加,从绝缘体到导体相的传输。在平行磁场作用下,磁电阻值为负值,而在不平行磁场作用下,磁电阻值为正值。半掺杂锰氧化物的半导体-金属转变行为表明其是很好的半导体二极管结。
2018-03-06 cond-mat.str-el
Ferroelectricity due to orbital ordering in E-type undoped rare-earth manganites
为了理解未掺杂锰氧化物中电子对铁电极化的贡献的起源,我们评估了轨道极化布洛赫电子的Berry相作为反铁磁E型配置背景下建立的轨道有序(OO)。在紧束缚模型中,OO的发生是由Jahn-Teller(JT)相互作用调节的,该模型用于相互作用的电子沿Z字形链运动。一旦JT耦合强到足以诱发OO,就会发现有限的极化,这支持了第一性原理预测的大电子贡献。
2011-02-24 cond-mat.str-el
Orbital-ordering-induced anomalous softening of the ferromagnetic spin waves in perovskite manganites
用中子散射法测量了Nd $_{1/2}$ Sr $_{1/2}$ MnO $_{3}$铁磁相的自旋波激发。该化合物位于A型反铁磁态附近,并且显示出明显的各向异性和自旋波激发的异常软化。铁磁相的软化是由轨道有序引起的。
2000-06-06 cond-mat.str-el
Spin-charge-orbital ordering in hollandite-type manganites studied by model Hartree-Fock calculation
采用多带Mn 3 $d$ -O2 $p$晶格模型,利用非限制性Hartree-Fock方法研究了Mn $^{3+}$ /Mn $^{4+}$混合价态在Hollandite型晶格上的自旋-电荷-轨道有序.计算结果表明,Mn $^{3+}$ -Mn $^{4+}$双交换作用、Mn $^{3+}$ -Mn $^{3+}$和Mn $^{4+}$ -Mn $^{4+}$超交换作用是铁磁性的,对稳定电荷和轨道有序结构起重要作用.最稳定的电荷和轨道有序模式与K $_{1.6}$ Mn $_8$ O $_{16}$的$1\times1\times1$正交或单斜结构一致。
2013-02-18 cond-mat.str-el
Orbital ordering transition in the single-layer manganites near half doping: a weak-coupling approach
研究了近半掺杂单层锰氧化物中晶场分裂和Jahn-Teller畸变对轨道有序跃迁的影响。有利于$d_{3z^2-r^2}$占据的能级的晶场分裂不仅为在$Γ$点周围具有圆形电子袋的La $_{0.5}$ Sr $_{1.5}$ MnO $_4$提供了正确的费米表面拓扑,而且还增强了M点周围空穴袋的平坦性,从而改善了嵌套。在圆形电子袋的存在下,Jahn-Teller畸变被发现是至关重要的过渡到横向轨道有序与有序波矢量($0.5π, 0.5π$)。在空穴掺杂的制度$0.5 \leq x \leq 0.7$,轨道有序波矢量示出了根据实验的空穴浓度的线性依赖。
2014-12-02 cond-mat.str-el
Heat Conduction and Charge Ordering in Perovskite Manganites, Nickelates and Cuprates
我们讨论了空穴掺杂的锰氧化物,镍酸盐和铜酸盐的热输运的实空间电荷有序已被观察到。我们调查的热输运响应在各种材料和相关的结构修改,特别是扭曲的金属-氧多面体与本地化的电荷,这可能是一个主要来源的声子阻尼的电荷顺序。
2000-03-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Suppression of ferromagnetic ordering in doped manganites: Effects of the superexchange interaction
通过对掺杂锰氧化物的铁磁近藤晶格模型(包括反铁磁超交换相互作用($J_{AF}$))的Monte Carlo研究,我们发现随着$J_{AF}$的增加,铁磁有序性受到抑制.的铁磁转变温度$T_c$,从平均场拟合计算的磁化率,被发现单调减少与增加$J_{AF}$。此外,$T_c$中的抑制与由源自$J_{AF}$的反铁磁阻挫引起的带宽变窄成比例。从这些结果中,我们提出,在超交换的Mn离子的$t_{2g}$电子之间的相互作用强度的变化是负责的抑制在锰氧化物中观察到的类型(La $_{0.7-y}$ Pr $_{y}$)Ca $_{0.3}$ MnO $T_c$的机制之一。
1999-10-11 cond-mat.str-el
Orbital effects in manganites
本文对锰氧化物巨磁电阻的一些性质作了简要的评述,并与轨道自由度有关。存在于大多数这些化合物中的Mn{3+}离子具有双轨道简并性,并且是强Jahn-Teller离子,导致结构扭曲和轨道有序。机制导致这种秩序的简短讨论,并在不同部分的锰氧化物的相图中的轨道自由度的作用进行了描述。特别注意的是低掺杂系统(掺杂0.1 - 0.25),过掺杂系统(x > 0.5)的性能,并在最佳掺杂的铁磁金属锰氧化物的一种新型的轨道排序的可能性。
2001-04-26 cond-mat.str-el
Orbital Ordering Induced Antiferromagnetic Spin Fluctuations in the Ferromagnetic State of 50 % Hole-doped Manganites: Pr{1/2}Sr{1/2}MnO3 and Nd{1/2}Sr{1/2}MnO3
报道了空穴掺杂50%的锰氧化物Pr{1/2}Sr{1/2} MnO 3和Nd{1/2}Sr{1/2} MnO 3的自旋动力学的非弹性中子散射结果。在顺磁相,这些系统表现出脊型漫散射,表明二维铁磁(FM)的相关性。随着温度的降低,系统进入FM状态,但同时它们发展出A型反铁磁自旋涨落。FM态的自旋波色散是强各向异性的。这些行为可以一致地解释从潜在的轨道排序的观点。
1998-08-26 cond-mat.str-el
Charge Ordering and Phase Competition in the Layered Perovskite Lasr2mn2o7
拉曼光谱在340 K时观察到层状钙钛矿锰氧化物LaSr 2 Mn 2 O 7中的电荷晶格涨落,在210 K时,随着温度的降低,电荷晶格涨落趋于稳定,形成电荷有序(CO)相。在静态状态下,超晶格反射通过中子和X射线衍射与传播矢量(h+1/4,k-1/4,l)观察到。CO状态的晶体学分析表明,这种锰氧化物中的电荷和轨道有序度弱于三维钙钛矿锰氧化物中的电荷有序度。TN= 170 K时,A型反铁磁性(AF)发展并与电荷有序竞争,最终在T*= 100 K以下熔化。高分辨率衍射测量表明,CO和AF状态在材料的同一区域内不重合,而是作为单独的相共存。在较低温度下向A型反铁磁性的转变的特征在于这两相之间的竞争。
1999-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Disorder-induced orbital ordering in doped manganites
我们研究了在一个二维、双带的双交换模型中,$e_g$电子与Jahn-Teller畸变耦合时,淬火无序对轨道和磁自由度有序性的影响。使用实空间蒙特卡罗方法,我们发现,无序可以诱导近30%的空穴掺杂的轨道自由度的短程有序。这种短程有序的最显著的结果是低温电阻率的大幅增加。实空间方法允许分析电荷、轨道和磁自由度的空间模式,以及它们之间的相关性。在短程轨道有序状态下,磁性在纳米尺度上是不均匀的。
2008-01-29 cond-mat.str-el
Stripes Induced by Orbital Ordering in Layered Manganites
采用与Jahn-Teller畸变紧密耦合的轨道简并双交换模型研究了掺杂层状锰氧化物的自旋-电荷-轨道有序结构。在铁磁相中,观察到$x$ = $1/m$($m$ =整数)处的意外对角线条纹,如在最近的实验中一样。这些条纹是由轨道自由度引起的,在背景中形成交错图案。一个$π$ -移位的轨道顺序跨越条纹被确定,类似于$π$ -移位的自旋顺序跨越条纹的铜酸盐。在$x$ =1/4和1/3时,另一个具有对角静电荷条纹的非磁性相稳定在$t_{\rm 2g}$ -自旋交换耦合的中间值。
2001-02-19 cond-mat.str-el
Orbital ordering in undoped manganites using Jahn-Teller interaction
为了理解$LaMnO_3$在基态的轨道有序,我们在A型自旋反铁磁态下对其进行了研究。我们计算了与Jahn-Teller $Q_2$和$Q_3$畸变相关的二维响应函数,发现它们在波矢($π$,$π$)处发散。此外,$Q_2$响应函数发散得更快,这表明低温下轨道的排序可能受$Q_2$畸变的支配。计算了$Q_2$和$Q_3$模式中只有一个模式被协同激发时的基态能量,发现$Q_2$的激发态能量较低.
2003-10-15 cond-mat.str-el
Polaron Exchange Model for Ferromagnetic Ordering in Manganite Films
在掺杂锰氧化物中,由于Jahn-Teller效应,强的电子-声子耦合使导带电子作为极化子局域化。这导致极化子是负责输运和铁磁有序的载流子而不是裸露的eg电子,从而出现了描述铁磁有序的极化子交换模型。在Pr 0. 7(Sr 1-xCax)0. 3 MnO 3(x= 0. 3 - 0. 6)外延薄膜中,高温顺磁态和低温铁磁态的温度相关输运均表现为小极化子行为,顺磁-铁磁相变的居里温度实验数据可以用极化子交换模型诱导的能量平衡表达式很好地描述.这些结果表明极化子模型是描述掺杂锰氧化物中强关联电子的合适方法。
2008-12-15 cond-mat.other cond-mat.str-el
Large increase of the Curie temperature by orbital ordering control
利用第一性原理计算表明,通过施加适当的应变,锰氧化物薄膜的居里温度可以提高一个数量级以上。我们的主要突破是,负责壮观的$T_C$增加的轨道排序的控制不能只由基板强加。实际上,首先由衬底施加的应变需要通过使亚锰酸盐层与另一种适当的材料交替来在生长方向上保持。根据这些理论发现,我们合成了这样的超晶格,并验证了我们的理论预测。
2009-11-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Novel Orbital Ordering induced by Anisotropic Stress in a Manganite Thin Film
我们进行了共振和非共振x射线衍射研究的Nd 0.5Sr 0.5MnO 3薄膜,具有明确的一级转变。在170 K(=T_MI)的金属-绝缘体转变处,晶格参数变化剧烈,在140 K(=T_CO)以下出现超晶格反射。T_MI和T_CO之间的电子结构被确定为A型反铁磁结构,具有d_{x2-y2}铁轨道有序。在T_CO以下,出现了一种新的反铁轨道有序。衬底的各向异性是一个新的相控参数,它可以调节一级相变时的大晶格畸变,并出现新的轨道有序。
2005-06-21 cond-mat.str-el
Charge Ordering and Ferroelectricity in Half-doped Manganites
通过半掺杂锰氧化物,如赝立方Pr0.5Ca0.5MnO3和双层PrCa 2 Mn 2 O 7的密度泛函模拟,我们讨论了铁电性的发生,我们探索其关键关系的晶体结构和特殊的电荷/自旋/轨道有序效应。在赝立方Pr0.5Ca0.5MnO3中,铁电性在齐纳极化子型结构中被诱导,其中Mn离子被二聚化。而在双层PrCa_2Mn_2O_7中,与Mn ~(3+)或Mn ~(4+)离子键合的顶端氧的位移对铁电性的提高起着关键作用。重要的是,由于顶端氧的局部偶极子也密切相关的电荷和轨道有序模式在MnO 2平面,这反过来又有助于极化。最后,我们工作的一个重要成果是提出玻恩有效电荷作为量化电荷歧化效应的有效手段,具体涉及锰离子周围电子云的各向异性和尺寸。
2012-03-15 cond-mat.str-el
Direct experimental evidence of multiferroicity in a nanocrystalline Zener polaron ordered manganite
利用X射线衍射、磁化强度、阻抗谱和反射极化等测试手段,讨论了Pr 0.67 Ca 0.33 MnO 3(PCMO)铁磁和铁电共存的粒度可调谐性.用正上负下方法测量的复极化曲线清楚地证明了在Zener极化子(ZP)有序P21nm和无序Pbnm结构之间存在相分离的PCMO中存在铁电性。我们还发现,铁电响应增强的纳米晶样品,只要ZP有序不被破坏,而长程反铁磁有序在低温下在体系统中被取代的纳米粒子中的铁磁关联。通过减小晶粒尺寸,有可能使铁磁性和铁电性在室温附近共存的结论应该普遍适用于所有ZP有序锰氧化物。
2014-12-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital ordering in manganites in the band approach
从能带图出发,我们考虑了LaMnO_3及类似体系的轨道有序。我们指出,对于实际的A型磁结构,两个e_g带之间存在着完全的嵌套。结果,出现了一种朝向激子绝缘体状态的不稳定性--一种波矢为Q=(π,π)的电子-空穴配对,这在光谱中打开了一个缺口,使系统绝缘。在此状态下,出现了一种轨道有序--轨道密度波(ODW),其类型与LaMnO_3中存在的ODW相一致。
2004-07-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Surface phase separation in nanosized charge-ordered manganites
最近的实验表明,锰氧化物中强大的电荷有序性可以通过将晶粒尺寸减小到纳米级来减弱。弱铁磁性证明在纳米粒子和纳米线的电荷有序锰氧化物。为了解释这些现象,提出了一个基于表面相分离的唯象模型。超交换相互作用在表面层上的松弛允许形成铁磁壳,其厚度随着晶粒尺寸的减小而增加。预测了纳米级电荷有序锰氧化物中可能存在的交换偏置和铁磁转变软化现象。
2007-02-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Crystal structure and physical properties of half-doped manganite nanocrystals with size < 100nm
在本文中,我们报告的结构和性能(磁和电输运)的测量半掺杂$\mathrm{La_{0.5}Ca_{0.5}MnO_3}$(LCMO)的纳米晶体的化学路线合成,具有平均粒径为15 nm的颗粒大小。据观察,尺寸减小导致晶体结构的变化,并且室温结构被阻止,使得结构不像块状样品那样在冷却时演变。结构变化主要影响晶格的正交畸变。通过与在静水压力下观察到的晶体结构数据进行比较,建议纳米晶体的晶体结构的变化是由于尺寸减小的表面压力所产生的有效静水压力而发生的。这不仅改变了结构,而且还导致室温结构冻结。尺寸的减小也不允许电荷有序化所需的长超电池调制(该半掺杂的亚锰酸盐的特征)开始。磁性和输运测量也表明,电荷有序(CO)不发生时,尺寸减小到临界尺寸以下。相反,纳米晶体显示铁磁有序下降到最低温度以及金属型导电性。我们的研究为半掺杂锰氧化物纳米晶体中观察到的CO态不稳定奠定了结构基础。
2008-04-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge Ordering in Half-Doped Manganites: Weak Charge Disproportion and Leading Mechanisms
通过对半掺杂锰氧化物的LDA $+U$电子结构的Wannier态分析,解决了半掺杂锰氧化物中电荷轨道序的Mn $^{3+}$ /Mn $^{4+}$图与最近观测到的弱电荷不均衡之间的矛盾.在这个电荷转移系统中的强电子巡回显着离域的低能量“Mn $^{3+}$“Wannier状态,使电荷泄漏到“Mn $^{4+}$“网站。此外,通过我们的第一性原理推导的低能有效哈密顿量的电荷顺序的主导机制进行了量化。电子-电子相互作用被发现发挥的作用一样重要的电子-晶格相互作用。\ignore {提出了强关联电荷转移系统中掺杂空穴的一般图象,并应用于半掺杂锰氧化物中电荷有序的研究,使用LDA $+U$电子结构的新Wannier态分析。当掺杂空穴主要存在于氧原子中时,它们在低能尺度上形成了额外的有效$e_g$轨道,从而形成了有效的Mn $^{3+}$ /Mn $^{4+}$价态图,使得电荷不成比例,解决了最近实验观察到的电荷分布与传统模型之间的严重矛盾.此外,通过对低能有效哈密顿量的第一性原理推导,对所观察到的电荷有序的主导机制进行了量化
2010-01-07 cond-mat.str-el
Atomic-scale images of charge ordering in a mixed-valence manganite
过渡金属钙钛矿氧化物表现出广泛的非凡但不完全理解的现象。电荷、自旋、轨道和晶格自由度都在离这些现象中最著名的现象不远的地方发生有序-无序转变,即铜氧化物的高温超导性和锰氧化物的“巨大”磁阻。大多数衍射技术,敏感的自旋或离子的核心,已被用来衡量的顺序。不幸的是,因为它们对价电子的敏感性很弱,并且产生来自不同介观相的信号的叠加,所以它们不能直接成像介观相共存和电荷有序,这是锰氧化物的两个关键特征。在这里,我们描述了第一个实验图像电荷有序和相分离在真实空间中的原子尺度分辨率的过渡金属氧化物。我们的扫描隧道显微镜(STM)的数据表明,电荷顺序与结构顺序,以及与材料是否是局部金属或绝缘,从而给出了一个原子尺度的基础描述的锰氧化物作为电子和结构上不同的阶段的混合物。
2002-04-05 cond-mat.str-el
Study on the oxygen isotope effect in A-site ordered manganite $R$BaMn$_{2}$O$_{6}$ ($R$ = La, Pr, Nd, Sm)
合成了A位有序锰氧化物$R$ BaMn $_{2}$ O $_{6}$($R$ = La,Pr,Nd,Sm),并研究了其中的氧同位素效应。发现用$^{18}$ O取代$^{16}$ O导致Neel温度($T$ $_{N}$)和电荷有序温度($T$ $_{CO}$)的增加以及居里温度($T$ $_{C}$)的降低。与La $_{1-x}$ Ca $_{x}$ MnO $_{3}$等A位无序锰氧化物相比,$T$ $_{C}$和$T$ $_{CO}$的同位素指数较小,这可能是由于A位有序锰氧化物的电子-声子耦合较弱所致.但$R$ = La的同位素指数较大。我们没有观察到NdBaMn $_{2}$ O $_{6}$中发生的大的氧同位素位移,其中多临界点被认为出现在$R$ = Nd附近,并且由于铁磁金属和电荷有序相之间的竞争而存在强烈的波动。
2009-04-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coulomb correlation and magnetic ordering in double-layered manganites: LaSr$_2$Mn$_2$O$_7$
对50%空穴掺杂的双层锰氧化物LaSr $_2$ Mn $_2$ O $_7$的电子结构和磁性进行了详细的研究。我们表明,现场库仑关联(U)的Mn d电子{ \it(i)}显着修改的电子结构,磁有序(从FM到AFM),和层间交换相互作用,和{ \it(ii)}促进强各向异性的电输运,减少有效的跳跃参数沿{ \it c}轴的电活性$e_g$电子。这一发现与各向异性运输的观察结果是一致的-这一特性使这种锰氧化物有别于传统的3D系统。用LSDA和LSDA+U方法预测了半金属能带结构。实验观察到的A型AFM有序LaSr $_2$ Mn $_2$ O $_7$被发现是积极更有利的U $\geq$ 7 eV。基于有效交换参数和$e_g$态子带宽度对U的依赖性,给出了双交换和超交换机制中层间交换耦合的简单解释.
2001-04-18 cond-mat.str-el