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
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
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
Peculiarities in Low Temperature Properties of Doped Manganites A1-xBxMnO3
本文讨论了掺杂浓度x < 0.4时,掺杂锰氧化物A1-xBxMnO 3的相图和低温性质。用逾渗理论处理了x_cr = 0.16时绝缘反铁磁态到金属铁磁态的转变。给出了绝缘态和金属态的统一描述。未掺杂的锰氧化物是由铁磁层组成的带绝缘体,铁磁层沿c方向反铁磁耦合,具有低的Neel温度。金属相可用双带费米液体图像描述。分析了电导率、自旋波激发等行为,并与实验数据进行了比较。
1999-12-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Scaling behaviour of magnetic entropy change in bilayered manganites by two-variable polynomials fitting to magnetization
基于磁化强度的二元多项式模型,研究了具有$327$结构的双层锰氧化物的磁熵变及其随外加磁场的标度行为。发现居里温度(磁化强度对温度的偏导数达到最大值的点)与磁熵变峰值的温度不同。因此,平均场模型不能适用于这类锰氧化物。与在具有$113$ -结构的锰氧化物中所发现的相反,具有$327$ -结构的锰氧化物在居里温度下的标度行为与在峰值磁熵温度下的标度行为有很大不同。同时发现,弱场和强场下标度指数的温度依赖性不同,这种差异是由弱场下的一步跃迁到强场下的两步跃迁的交叉造成的。
2018-12-24 cond-mat.mtrl-sci 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
Spin dynamics in the generalized ferromagnetic Kondo model for manganites
用广义铁磁Kondo模型计算了$e_{g}$电子与局域$t_{2g}$电子反铁磁相互作用的动态自旋磁化率.在平均场近似下的计算表明,铁磁态系统的自旋波谱有两个分支,即声学和光学。自能修正的频谱被认为是声学自旋波阻尼的评价。
1999-01-14 cond-mat.str-el
Reversible Structural Transition in Epitaxial Manganite Film
利用高分辨透射电子显微镜(HREM)和电子衍射技术,结合图像和衍射计算,研究了在LaAlO 3衬底上外延生长的La_(2/3)Sr_(1/3)MnO_3薄膜的可逆结构转变。我们观察到,通过电子束照射,可以降低薄膜的晶体对称性,导致菱面体-单斜晶过渡。这种转变是失配应力和辐照热应力共同作用的结果。
2001-12-11 cond-mat.mtrl-sci 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
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
Surface magnetic phase transition of the double-exchange ferromagnet: Schwinger-boson mean-field study
用Schwinger-boson平均场方法研究了金属锰氧化物双交换模型的表面磁性相变。确定了大约三个单胞宽的表面层。当温度升高时,这些层中的磁矩比块体中的降低更快。这种行为与实验观察结果一致。我们还讨论了这种行为的含义上的隧道磁电阻效应使用锰氧化物和磁电阻效应附近的体居里温度的可能改善。
2009-08-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Modelling colossal magnetoresistance manganites
在概述了在锰氧化物中观察到的一些现象,并描述了e_g电子的三个相关的强局域相互作用之后,本文简要地回顾了试图模拟锰氧化物的丰富而奇怪的行为的尝试(在每个站点的两个不同的轨道状态),即与Jahn-Teller声子模式(强度g),与常驻t_2g自旋(铁磁洪德规则耦合J_H)和彼此之间(莫特哈伯德相关U)。一个新的双流体模型的近本地化的l极化子和带(b)电子的低能量行为出现大g,它的一些应用在这里提到。本文描述了在单格位DMFT(Dynamic Mean场论)中强耦合U,J_H计算的一些结果,表明在宽轨道液相区中,锰氧化物的许多特征现象,如绝缘铁磁基态、绝热金属转变、巨磁电阻(cmr)、材料系统学和观察到的低有效载流子密度都可以得到定性和定量的理解。我们还讨论了两个“相”共存经常发现在这些系统中,并表明静电库仑相互作用静音LB相分离成纳米级的电子不均匀性与L区域和B水坑。最后,一些问题的当前利益,以及一般的产生,如极化子和物理的大电子声子耦合g在绝热制度,被提到。
2007-09-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of pressure on the magnetic, transport, and thermal-transport properties of the electron-doped manganite CaMn$_{1-x}$Sb$_{x}$O$_{3}$
本文研究了流体静压对电子掺杂锰氧化物CaMn $_{1-x}$ Sb $_{x}$ O $_{3}$的磁性、输运性质和热输运性质的影响。Sb $^{5+}$离子取代母体基质的Mn $^{4+}$位点导致具有化学式CaMn $^{4+}_{1-2x}$ Mn $^{3+}_{x}$ Sb $^{5+}_{x}$ O $_{3}$的单电子掺杂,伴随着作为$x$的函数的晶胞体积的单调增加。随着Sb掺杂量的增加,电阻率和负塞贝克系数的大小在高温下都受到抑制,这表明电子掺杂。在$x=0.05$和0.08处的异常抗磁行为在场冷直流磁化中被清楚地观察到。流体静压对直流磁化强度的影响与Sb掺杂的化学压力效应相反。交流磁化率测量的动力学效应指向嵌入倾斜AFM基体中的磁阻挫团簇如FM团簇的形成。
2010-12-22 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
Dynamical mean-field theory of a double-exchange model with diagonal disorder
通过精确求解双交换模型(具有类伊辛局域自旋)和动力学平均场论中的猝灭二元无序,提出了一个简化的掺杂锰氧化物巨磁电阻模型.我们研究的磁性和电和热输运。我们的解说明了三种不同的物理机制:(i)弱无序机制,系统表现为重正化双交换系统(这是不足以描述的行为在锰氧化物);(ii)强无序制度,其中该系统是由强耦合物理描述的绝缘相(这是最有利的大磁阻);和(iii)一个过渡区的中度无序,其中双交换和强耦合效应是重要的。我们使用的热电势作为一个严格的测试,这个模型的适用性锰氧化物,发现该模型是无法正确地解释实验中看到的热电势的符号变化。
2001-03-22 cond-mat.str-el
Low-energy properties of the ferromagnetic metallic phase in manganites: Slave fermion approach to the quantum double exchange model
利用从费米子模型研究了单轨道量子双交换模型的低能性质。我们建立了一个平均场论,对低能下锰氧化物中铁磁金属相的磁性和热力学性质给出了一个简单的解释。由此产生的电子谱函数和隧穿态密度显示出非相干的非对称峰与弱的温度依赖性,除了准粒子峰。我们还表明,在铁磁金属相的规范涨落完全屏蔽由于Anderson-Higgs机制。因此,平均场态对规范涨落是鲁棒的,并且在低能量下表现出自旋-电荷分离。
2007-02-27 cond-mat.str-el
On the value of the Curie temperature in doped manganites
我们已经验证了Narimanov和Varma(预印本cond-mat/0002191)建议的变分平均场论方法被应用到现实的两个带模型提供了一个很好的协议与实验数据的居里温度掺杂锰氧化物A $_{1-x}$ B $_x$ MnO $_3$($x\simeq{0.3}$)。我们还考虑了铁磁和反铁磁相互作用之间的相互作用的问题,通过使用相同的方法。
2000-12-11 cond-mat.str-el
Unveiling New Magnetic Phases of Undoped and Doped Manganites
本文基于轨道简并双交换模型,利用平均场和数值计算技术研究了未掺杂和轻掺杂锰氧化物的基态自旋结构。在未掺杂的锰氧化物,一个新的反铁磁(AFM)状态,称为E型相,被发现在参数空间中相邻的A型AFM相。它的结构与最近的实验结果是一致的。这种绝缘的E-AFM状态也与铁磁金属相竞争,这表明即使在未掺杂的Mn氧化物中也可能存在大的磁阻效应。对于掺杂的层状锰氧化物,相图包括另一个新的AFM相的${\rm C_x E_{1-x}}$型。实验签名的新阶段进行了讨论。
2003-01-04 cond-mat.str-el
A surprising relation between double exchange and Heisenberg model spectra: Application to half-doped manganites
最近在半掺杂锰氧化物中发现的齐纳极化子通常被看作是由只涉及金属相关电子的双交换哈密顿量控制的混合价实体。然而,它们可以被认为是亚铁磁局部单位,如果孔是本地化的桥接氧原子隐含建议最近的平均场从头计算。在后一种情况下,物理学由涉及磁氧桥的海森堡哈密顿量所支配。本文表明,这两种模式的分辨率所产生的光谱分析是相同的。这个单一的模型光谱准确地再现了齐纳极化子在Pr0.6Ca0.4MnO3锰氧化物研究通过显式相关从头计算的光谱。由于每个模型所支持的物理性质是不同的,因此对精确的哈密顿基态波函数的分析应该是先验的,从而使人们能够确定最合适的模型。它将表明,无论是频谱还是波函数分析都没有带来任何决定性的论点来解决这个问题。这种不可判定性很可能在实验信息中遇到。
2006-07-03 cond-mat.str-el
Metallic ferromagnetism-insulating charge order transition in doped manganites
我们发现,双交换和杂质随机性的相互作用可以解释金属铁磁和绝缘电荷有序态之间的竞争掺杂锰氧化物。双交换被简化为伊辛型,而随机性由Falicov-Kimball二进制分布建模。在动力学平均场论的框架下考虑了组合模型。使用Kubo-Greenwood形式,输运系数明确表示在单粒子谱函数。将系统分为两个亚晶格,给出了棋盘电荷序参量和磁化强度的直接计算。数值结果表明,棋盘电荷序在低温下可以稳定在铁磁态内部。在棋盘电荷序铁磁转变点处还发现了绝缘体-金属转变。
2016-04-15 cond-mat.str-el
Conducting Jahn-Teller Domain Walls in Undoped Manganites
本文用变分法和蒙特卡罗方法研究了非掺杂锰氧化物模型中多畴组态的电子性质。这些材料同时显示Jahn-Teller扭曲和磁有序。我们发现,电子态的频带出现与Jahn-Teller畴壁,这个带是本地化的方向垂直于壁。该能带的能量和宽度取决于畴壁的构象性质。在有限的温度下,沿畴壁的电导,诱导的局域畴壁带,是数量级大于散装。
2010-05-26 cond-mat.str-el
Charge-orbital ordering and phase-separation in the two-orbital model for manganites: Roles of Jahn-Teller phononic and Coulombic interactions
利用平均场近似和计算数值方法研究了锰氧化物的实际模型的主要性质,重点是电子通过Jahn-Teller(JT)声子和/或库仑排斥相互作用的双轨道模型。结合平均场近似和精确对角化方法分析了包含两种相互作用的纯JT-声子模型,指出引入库仑相互作用后,绝缘相中的自旋-电荷-轨道结构没有发生质的变化.作为平均场近似的一个重要应用,基于JT-声子模型成功地再现了半掺杂锰氧化物的CE型AFM态、沿z轴的电荷堆积结构和(3x^2-r^2)/(3y^2-r^2)型轨道有序.局部t_{\rm 2g}自旋之间的海森堡交换的拓扑参数和相关性解释了为什么最近邻库仑相互作用不破坏电荷堆积结构。它也被验证,观察到的相位分离的趋势,在纯JT-声子和纯库仑模型在附近的空穴未掺杂区域,只要使用现实的跳跃矩阵。这突出了两种方法的质量相似性,以及在锰氧化物的背景下混合相趋势的相关性。此外,给出了一维双轨道库仑模型的丰富而复杂的相图。我们的研究结果提供了强有力的证据表明,库仑和JT-声子的方法锰氧化物进行理论计算是没有质的不同的方式,但他们有各种共同的特点。
2000-03-04 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
The interplay between double exchange, super-exchange, and Lifshitz localization in doped manganites
考虑到Mn被Fe或Ga取代所引起的锰氧化物的无序,我们完成了在以前的论文中开始的掺杂锰氧化物的系统研究。为此,一个无序的模型制定和解决使用变分平均场技术。在所考虑的情况下,双交换、超交换和无序之间的微妙相互作用对T_C对Mn取代百分比的依赖性产生类似的影响。然而,在La $_{2/3}$ Ca $_{1/3}$ Mn $_{1-y}$ Ga $_y$ O $_3$中,我们的结果表明$y\approx 0.1-0.2$存在量子临界点(QCP),与导带电子态的局部化有关。对于La $_x$ Ca $_x$ Mn $_{1-y}$ Fe $_y$ O $_3$(含$x=1/3,3/8$),预期无此类QCP。
2002-03-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Tuning the Competition between Ferromagnetism and Antiferromagnetism in a Half-doped Manganite through Magnetoelectric Coupling
研究了半掺杂锰氧化物La $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_{3}$和多铁性BiFeO $_{3}$之间的异质界面通过磁电耦合控制磁相变的可能性。使用宏观磁学和元素选择性x射线磁圆二色性在Mn和Fe \emph{L}边缘,我们发现,铁电极化的BFO控制同时磁化的BFO和LCMO。氧\emph{K}边的X射线吸收谱和Mn \emph{L}边的线性二向色性表明,界面耦合主要来源于Mn和Fe \emph{t} $_{2g}$自旋之间的超交换。结合X射线吸收光谱和平均场论计算表明,Mn阳离子的\emph{d}电子调制改变了LCMO中的磁耦合,从而通过界面耦合控制界面BFO的倾斜磁矩增强.我们的研究结果表明,铁磁和反铁磁不稳定性之间的竞争可以调制的电场在异质界面,提供了另一种途径的电场控制的磁性。
2013-09-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Jahn-Teller Effect and Superexchange in Half-Doped Manganites
我们调查的电荷交换(CE)相内的微观模型,描述了一个单一的平面,如在La $_{0.5}$ Sr $_{1.5}$ MnO $_4$。该模型包括库仑相互作用(在现场和intersite),Jahn-Teller项和超交换作用,由于$e_g$和$t_{2g}$电子。通过研究平均场近似下T=0时的相图,我们得出结论,超交换相互作用可以稳定CE相,但只有当它们比光谱估计的更强时。
2003-03-12 cond-mat.str-el
Conductance Switching and Inhomogeneous Field Melting in the Charge Ordered Manganites
电荷有序半掺杂锰氧化物的场致电导开关是由亚稳态、不均匀高场态和阳离子无序共同控制的。我们研究了这个非平衡问题,通过实空间蒙特卡罗无序强耦合模型适合锰氧化物。我们再现了开关场随平均离子半径r_A和阳离子无序σ_A的变化,并展示了实验特征是如何从朗道自由能景观中几个相的接近中产生的。我们对场熔化状态的预测与越来越多的实验证据是一致的。
2009-03-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin-orbital order in undoped manganite LaMnO3 at finite temperature
我们采用一个包含超交换和Jahn-Teller相互作用的模型,研究了未掺杂LaMnO $_3$中自旋和轨道有序随温度的变化.我们使用了几种团簇平均场计算方案,发现了低温下共存的$A$型反铁磁($A$ -AF)和$C$型交替轨道序。强关联的$e_g$轨道之间的Jahn-Teller耦合的值由$T_{\rm OO}\simeq 780$ K的轨道转变温度估计。通过对在位关联和键上关联的仔细分析,我们证明了自旋轨道纠缠是相当弱的。我们已经证实了磁转变温度的影响,纠缠自旋轨道运营商以及纠缠轨道运营商的债券,但去耦这些运营商引入的误差部分相互补偿。总之,这些结果证明了为什么常用的解纠缠自旋轨道模型是如此成功地描述的磁性和光谱权重的温度依赖性的LaMnO $_3$。
2016-12-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evolution of magneto-orbital order upon B-site electron doping in Na1-xCaxMn7O12 quadruple perovskite manganites
我们提出了一个新的磁性相在Na 1-xCaxMn 7 O 12四重钙钛矿相图,这是众所周知的伪CE相的简单的钙钛矿锰氧化物的无公度的类似物的中子粉末衍射的发现和细化。我们证明了在四重钙钛矿中由于A和B位点之间的交换相互作用而产生的无公度磁序。此外,通过构建一个简单的平均场海森堡交换模型,一般描述简单和四重钙钛矿系统,我们表明,这种新的磁性相统一的图片之间的相互作用的电荷,磁性和轨道之间的排序在广泛的化合物。
2018-05-23 cond-mat.str-el
Electronic and magnetic properties of the (001) surface of hole-doped manganites
采用模型紧束缚和\textit{ab initio}自相互作用修正的局域自旋密度近似方法研究了铁磁掺杂锰氧化物的电子和磁性.结果发现,通过打破立方对称性的表面单独诱导的两个$e_{g}$轨道在表面上的占领的差异。与\textit{ab initio}计算,我们发现一个轨道的表面定位,因此在Mn的化合价从4在散装到3在次表面的变化。不同的表面或无序的界面诱导的轨道的本地化被认为是太相对于表面/界面和块状区域之间的磁交换耦合的性质和强度。
2004-07-21 cond-mat.str-el
Correlation enhanced magnetism at a superconducting cuprate/manganite interface
Universidade Federal de Minas Gerais(米纳斯吉拉斯联邦大学);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);Instituto de Física, Universidade de São Paulo(圣保罗大学物理研究所)
本研究通过团簇动力学平均场理论发现,在强关联的铜氧化物/锰氧化物界面,超导性可增强界面磁性,而非抑制之。
2026-09-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Optical conductivity of doped manganites: Comparison of ferromagnetic Kondo Lattice Models with and without orbital degeneracy
利用有限温度对角化方法研究了不同掺杂浓度下双交换的光学电导率和轨道简并Kondo晶格哈密顿量(轨道t-J模型).研究了求和规则、动能和Drude重量的温度依赖性。特别是,它表明,双交换模型不能解释的锰氧化物的均匀铁磁相发现Okimoto等人的异常吸收。75,109(1995)]。轨道t-J模型解释了反常吸收随温度、能级(~1 eV)和强度的降低而增加。这也解释了在低温下出现额外的窄Drude峰。
2001-04-23 cond-mat.str-el
Coexistence of localized and itinerant carriers near Tc in calcium-doped manganites
我们探讨的可能性,极化扭曲的顺磁相的La $_{0.67}$钙$_{0.33}$ MnO $_3$锰氧化物坚持在铁磁相考虑所观察到的电阻率产生共存的领域和温度依赖的极化和带电子分数。我们用有效介质法计算了双组分体系的总电阻率,发现低逾渗阈值的极限能很好地解释数据。为了验证该模型的有效性,我们将其应用于热电系数。我们提出了一个合理的平均场模型,再现微观模型的基本特征,并提供了与实验混合分数,以及磁化和磁化率的比较。
1999-01-26 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
Magnetic phase diagram for a non-extensive system: Experimental connection with manganites
本文在Tsallis非广延统计的框架内,对一个经典自旋系统作了深入的分析。从广义吉布斯自由能的分析出发,在平均场近似下,建立了具有一级和二级相变的准铁磁相图。广义磁矩和经典磁矩的特征主要由非广延参数$q$的值决定。该模型成功地应用于La $_{0.60}$ Y $_{0.07}$ Ca $_{0.33}$ MnO $_3$锰氧化物的情况。实验磁化强度对温度和磁场的依赖关系被忠实地再现。锰氧化物的“奇异”磁性与$q$ -统计的预测之间的一致性,支持了我们早期的主张,即这些材料是磁性非广延物体。
2003-01-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Static critical behavior of the ferromagnetic transition in LaMnO3.14 manganite
通过测量直流磁化强度随磁场和温度的变化,研究了LaMnO_(3.14)的铁磁相变。修正的Arrott图和Kouvel Fisher分析得到临界指数β和γ的估计值,其值介于海森堡模型和平均场论的预测值之间。在低磁场下,我们发现了一个异常小的β值,表明临界行为受到所用磁场范围的影响。
2000-10-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Electron Doping of Cuprates via Interfaces with Manganites
本文从理论上讨论了利用异质结构从锰氧化物(或其它氧化物)转移电荷来掺杂未掺杂的高$T_c$铜酸盐。这种可能性主要是通过详细分析的光电发射和扩散电压的实验,位于费米能级的锰氧化物的底部以上的一些铜酸盐母体化合物的上哈伯德带。给出了几种氧化物费米能级和能隙的相对位置图。这里讨论的程序是通用的,允许在几个氧化物界面的电荷流动方向的定性预测。在反铁磁铜氧化物中加入电子可以在界面处形成超导态,并具有最小的淬火无序。使用静态和动态平均场论进行的模型计算,并补充以泊松方程形式来解决界面处的电荷重新分布,支持这一观点。锰氧化物的磁性状态可以是反铁磁性或铁磁性。前者比后者更有利于诱导超导电性,因为自旋极化电荷转移将不利于单重态超导电性。它的结论是,尽管强大的哈伯德间隙,未掺杂的铜氧化物在界面处的电子掺杂似乎是可能的,它的实现可能会打开一个令人兴奋的研究领域在氧化物异质结构。
2007-05-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Very weak electron-phonon coupling and strong strain coupling in manganites
通过对多晶和薄膜锰氧化物的透射电子显微镜研究,研究了锰氧化物条纹相与晶格和应变的耦合。在多晶\PCMOfiftwo中,首次观察到在含有$x>0.5$的样品中锁定到$q/a^*=0.5$。这种锁定已被预测为条纹相位的朗道CDW理论的关键部分。因此,可以将CDW朗道理论中的电子-声子耦合的大小限制在电子-电子耦合项的0.04%和0.05%之间。在薄膜样品中,在两个不同衬底上生长的相同厚度的膜表现出不同的波矢。在两个基板上的膜中存在的不同应变可以与通过朗道理论观察到的波矢量有关。它表明,有利于无公度调制的弹性项具有类似的大小的应变和波矢之间的耦合,这意味着应变到超晶格的耦合是出乎意料的强。
2007-10-19 cond-mat.str-el
Calculation of Dynamical and Many-Body Observables with the Polynomial Expansion Method for Spin-Fermion Models
在截断多项式展开法(TPEM)的框架内解决了两粒子和四粒子观测量的计算。TPEM取代了费米子模型中单电子扇区的精确对角化,费米子耦合到经典场,如锰氧化物和稀磁半导体中使用的场。对于TPEM,该算法的计算成本为O(N)--其中N为格点的数量--这应该与对角化技术的计算成本O(N^4)形成对比。利用TPEM计算了锰氧化物双交换模型在大晶格上的态密度、光谱函数和电导率,并与前人的结果和实验测量结果进行了比较。铁磁金属通过增加与双交换机制竞争的直接交换耦合而成为绝缘体。这种金属-绝缘体的过渡是在三个维度的研究。
2006-07-24 cond-mat.str-el
A phenomenological model for the pressure sensitivity of the Curie temperature in hole-doped manganites
我们对La(0.8)Ca(0.2-x)Sr(x)MnO(3)(LCSMO)(0<x< 0.2)陶瓷样品进行了高压实验,以分析<rA>在固定掺杂水平和掺杂值低于0.3(Mn+4/Mn+3)比时,空穴掺杂锰氧化物的A平均离子半径(λ)与居里温度Tc之间的公知关系的有效性。通过考虑我们的研究结果和收集其他文献,我们能够提出一个唯象的法律,认为系统的依赖Tc与结构和电子参数。这一规律很好地预测了Tc的压力敏感性,它与A-阳离子半径无序的依赖性及其在高压范围内的演化。考虑到双交换模型,修改极化效应,获得的Tc的现象学规律可以与两项的产品:极化修改的带宽和有效的空穴掺杂。
2009-05-22 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
Spin excitations of half-doped bilayer manganites: intermediate phase
半掺杂锰氧化物的基态涉及复杂的自旋、电荷和轨道有序,这在实验上是很难辨别的。在本工作中,我们借助于半掺杂双层Pr(Ca $_{0.9}$ Sr $_{0.1}$)$_2$ Mn $_2$ O $_7$的自旋涨落谱的理论分析,以了解其电子基态。利用线性自旋波近似,我们计算了一类局域自旋模型的磁振子色散,这些模型可以描述半掺杂锰氧化物基态的几个相,如Efremov等人提出的中间相[Nat.Mats. 3,853,(2004)]以及其对应于Goodenough的CE相[Phys.Rev.100,564,(1955)]和齐纳极化子或二聚体相的特定情况。当假定基态为广义Goodenough CE相时,我们得到了理论与实验之间的极好的一致性,Mn-电荷在实验预期的范围内。作为必要的成分,为我们改进的适合周围的差距测量的上,下磁振子分支,我们确定了两个下一个最近的邻居之间的交换相互作用的平面锰之字形链,每种类型的锰离子存在。与这一发现有关,我们重新审视了层状相关化合物的磁激发,重点是上磁振子分支。在这里,我们证明,他们的测量将提供明确识别的基态中存在的层状半掺杂锰氧化物的关键。
2018-05-18 cond-mat.str-el
Bilayer manganites: polarons in the midst of a metallic breakdown
锰氧化物材料家族的低温电子相的确切性质,以及因此其巨磁阻(CMR)效应的起源,仍然处于激烈的争论中。通过结合新的光电发射和隧穿数据,我们表明,在La{2-2x}Sr{1+2x} Mn_2 O_7的极化自由度赢得了整个CMR区域的相图。这意味着一般的基态是一个系统,其中强的电子-晶格相互作用导致在费米能级的k-空间中的所有位置的相干准粒子谱权重消失。载流子的不相干性为在传输、光学和电子光谱数据中看到的异常载流子动力学提供了统一的解释。堆叠数N是真正的金属行为的关键因素,因为在双层系统中可以看到极化子主导的共生驱动击穿,从而得到具有传统费米表面的金属。
2011-03-19 cond-mat.str-el
Transition Temperature and Magnetoresistance in Double-Exchange Compounds with Moderate Disorder
我们在双交换模型的框架内,辅以适度的无序,发展了一个变分平均场论的化合物,如镧锰氧化物的铁磁转变。得到了转变温度、转变温度随价电子密度的变化以及转变温度随无序度的降低的解析表达式。我们推导了顺磁和铁磁金属相的电导率表达式,并研究了其对温度和磁场的依赖关系。发现铁磁相的电阻率与自发磁化强度之间存在简单的关系,我们的结果与无序度较小的锰氧化物化合物的转变温度和电阻率的实验数据符合得很好。我们评论增加无序的影响。
2000-02-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Static and Dynamical Properties of the Ferromagnetic Kondo Model with Direct Antiferromagnetic Coupling Between the localized $t_{2g}$ Electrons
在一维空间中,分析了局域$t_{2g}$电子的自旋为经典自旋的情况下,近藤晶格哈密顿量与铁磁Hund耦合的相图,并将其作为温度、电子密度和局域自旋之间的直接反铁磁耦合$J'$的函数.研究静态和动态性能,一个行为,定性类似于实验结果的锰氧化物发生$J'$小于0.11单位的$e_g$跳跃幅度。特别是铁磁和反铁磁激发的共存观察到在低空穴密度与中子散射实验$\rm{La_{2-2x}Sr_{1+2x}Mn_2O_7}$与$x=0.4$。这种效应是由最近报道的倾向,在锰氧化物的电子模型中,空穴丰富的铁磁和空穴未掺杂的反铁磁畴之间的相分离。随着$J'$的增加,通过监测光学电导率和态密度来检测金属-绝缘体转变。磁关联揭示了无长程序但具有相当大关联长度的螺旋相的存在。电荷有序效应的迹象出现在电荷相关性的分析。
1997-12-14 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
Competition between covalent bonding and charge transfer at complex-oxide interfaces
在这里,我们研究了铜酸盐/锰氧化物界面的电子性质。利用原子分辨电子显微镜和能谱技术,我们制作了一幅亚纳米尺度的过渡金属氧化态分布图,它位于高$T_c$超导体YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-δ}$和巨磁电阻化合物(La,Ca)MnO $_3$之间的界面上.电子从锰氧化物到铜氧化物的净转移具有特殊的非单调电荷分布。模型计算合理化的配置文件之间的竞争标准的电荷转移趋势(由于带失配),强化学键合效应的界面,和Cu取代到Mn晶格,具有不同的特征长度尺度。
2014-06-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Size control of Charge-Orbital Order in Half-Doped Manganite, La$_{0.5}$Ca$_{0.5}$MnO$_3$
本文利用 DFT+DMFT 研究尺寸减小对半掺杂 La$_{0.5}$Ca$_{0.5}$MnO$_3$ 的影响,发现尺寸减小通过结构变化破坏块体电荷有序反铁磁相并稳定铁磁金属态,且该效应不同于静水压力。
2011-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Orbital liquid in ferromagnetic manganites: The orbital Hubbard model for $e_g$ electrons
我们分析了具有两种轨道风味的轨道哈伯德模型的对称性和基态,描述了立方晶格上部分填充的自旋极化$e_g$带,如铁磁锰氧化物。我们证明了负责$x^2-y^2$和$3z^2-r^2$轨道之间跃迁的非对角跳跃,以及轨道空间中SU(2)不变性的缺乏,具有重要的意义。发现超交换对所有轨道有序态都有贡献,Nagaoka定理不适用,并且与自旋情况相比,动能大大增强。因此,在Hartree-Fock近似(HFA)下,轨道有序态更难稳定,并且均匀铁轨道极化和反铁轨道不稳定性的起始点是相似的,与自旋情形不同.接下来,我们制定一个立方(规范)不变的奴隶玻色子的方法使用复杂的系数轨道。在平均场近似下,它导致了动能的重整化,并为无序态的基态能量提供了一个可靠的估计。使用这种方法,发现HFA在大库仑排斥$U\to\infty$的状态下定性地失败-轨道顺序是不稳定的,而是在任何电子填充下实现具有无序轨道的强相关轨道液体。
2007-06-12 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
The metal insulator transition in cluster dynamical mean field theory: intersite correlation, cluster size, interaction strength, and the location of the transition line
为了深入了解金属绝缘体转变的物理学和团簇动力学平均场场论(DMFT)的有效性,我们使用一、二和四位点动力学平均场场论来求解电子耦合到经典声子场的极化子模型。随着电子光谱函数和集群关联函数的金属极化绝缘体相边界的集群大小的依赖性被确定。在中间耦合区域,团簇计算导致间隙,而单点近似则没有,此时团簇尺寸效应开始显著。差异(特别是一个尖锐的带边)坚持在强耦合制度。定义了一个偏态密度编码的广义嵌套属性的能带结构;在此密度的状态的变化占之间的差异的动态集群近似和集群DMFT的细胞-DMFT实现,并在行为之间的差异适合铜氧化物的单波段模型和多波段模型适合锰氧化物。一个极或强共振的自能量与绝缘状态;的动量依赖性的极被发现区分Slater样和Mott样机制的金属绝缘体过渡。掺杂锰氧化物的理论治疗的影响进行了讨论。
2008-12-19 cond-mat.other 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
Effects of Electron Correlation, Orbital Degeneracy and Jahn-Teller Coupling in Perovskite Manganites
库仑相互作用,轨道简并和Jahn-Teller耦合在双交换模型中的作用进行了研究锰钙钛矿氧化物。我们研究了未掺杂的莫特绝缘体以及空穴掺杂的金属-绝缘体转变,特别是铁磁金属的强非相干性。我们导出了所有自旋都在二维平面内完全极化的模型,并利用量子蒙特卡罗方法研究了它们的基态性质。在半填充时,$e_{g}$电子数平均为每个位点一个,库仑相互作用打开Mott能隙并诱导交错轨道有序。然而,如果Jahn-Teller耦合不存在,则Mott间隙的打开比平均场结果慢得多。强关联和Jahn-Teller耦合之间的协同作用极大地增强了Mott能隙振幅,并再现了Jahn-Teller畸变的真实振幅和稳定能量。在掺杂时,由库仑相互作用稳定的轨道有序立即被破坏。对于金属-绝缘体转变,金属中的短程轨道相关性显著增强,这应该与实验中观察到的电荷动力学的强不相干性有关。此外,我们的模型,表现出一致的$d_{x^{2}-y^{2}}$轨道在一个广泛的区域的掺杂与实验指示。
1998-08-13 cond-mat.str-el