Phase Diagram and Incommensurate Phases in Undoped Manganites
本文研究了具有Jahn-Teller声子和超交换相互作用的双轨道双交换模型相图中无公度相的存在性。与实验结果一致，我们发现未掺杂的锰氧化物$RMnO_3$（$R$是某些稀土元素）显示出温度诱导的无公度相变。在无公度相中，磁波矢量随温度变化。无公度相是由短程反铁磁超交换作用和长程铁磁双交换作用之间的竞争产生的。
2005-09-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital ordering in undoped manganites via a generalized Peierls instability
研究了自旋态为A型反铁磁时，弱电声耦合下$LaMnO_3$的基态轨道有序。我们通过将最近发展的用于Holstein模型的Peierls不稳定性框架[1]扩展到我们的Jahn-Teller系统来确定轨道排序。通过使用对应于混合Jahn-Teller模式的二维动力学响应函数，我们建立了$Q_2$模式决定轨道阶数。
2009-11-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effects of rare earth ion size on the stability of the coherent Jahn-Teller distortions in undoped perovskite manganites
我们提出了一个理论研究的稀土离子，通常被称为化学压力的大小之间的关系，在未掺杂的钙钛矿锰氧化物的相干Jahn-Teller扭曲的稳定性。使用以原子尺度对称模式表示的Keating模型，我们表明在Jahn-Teller能量项内均匀剪切变形和交错屈曲变形之间存在耦合。据发现，这种耦合提供了一种机制，通过这种机制，较小的稀土离子的相干Jahn-Teller失真更稳定。分析了在低于Jahn-Teller有序化温度时均匀剪切畸变的出现，估算了NdMnO_3和LaMnO_3的Jahn-Teller有序化温度及其变化，得到了畸变之间的关系。我们发现理论结果和实验数据之间有很好的一致性。
2012-08-11 cond-mat.mtrl-sci 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
Symmetry Origin of the Phase Transitions and Phase Separation in Manganites at Low Doping
我们分析了未掺杂和中等掺杂LaMnO $_3$中顺磁到A型反铁磁和铁磁相变的对称性变化。我们发现，在正交畸变的钙钛矿锰氧化物中，低掺杂的相分离与对称性所允许的磁序的非共线性质有关。在朗道相变理论的框架内，提出了两种相变竞争的简单模型。
1999-10-27 cond-mat.str-el
Raman phonons as a probe of disorder, fluctuations and local structure in doped and undoped orthorhombic and rhombohedral manganites
我们提出了一个合理化的拉曼光谱的正交和菱面体，化学计量和掺杂，锰钙钛矿。特别是，我们研究RMnO 3（R= La，Pr，Nd，Tb，Ho，Er，Y和Ca）和不同阶段的Ca或Sr掺杂的RMnO 3化合物以及阳离子缺乏的RMnO 3。锰氧化物的光谱可以理解为对应于MnO 6八面体的两种结构构型的两种光谱的组合，并且独立于通过衍射技术获得的平均结构。具有规则MnO_6八面体的化合物，如CaMnO_3、高Ca掺杂的LaMnO_3以及Ca或Sr掺杂的LaMnO_3金属相，其主峰分别为与R-O（1）键和Mn-O-Mn角相关的弯曲和倾斜MnO_6八面体模式。在低和最佳掺杂的锰氧化物中，宽带的强度和宽度与在顺磁绝缘制度中由极化子跳跃产生的动态波动的幅度有关。与极化子结合能成比例的活化能是该振幅的量度。这项研究允许检测和确认的共存，在几种化合物中，一个顺磁矩阵与晶格极化子一起没有动态或静态八面体扭曲的区域，相同的铁磁金属相。我们表明，拉曼光谱是一个很好的工具，以获得信息的不同的微观或宏观相同时存在于许多锰氧化物的局部结构。
2002-09-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Photo-creating supercooled spiral-spin states in a multiferroic manganite
我们表明，ab-螺旋自旋顺序的磁电多铁性Eu0.55Y0.45MnO3的动力学可以明确地探测通过光学二次谐波信号，通过自旋诱导铁电极化产生。在相对弱的光激发的情况下，铁电体和螺旋自旋顺序保持联锁，都通过自旋晶格弛豫在非平衡态弛豫。当照射样品的附加光脉冲足够强以热诱导局部相变时，系统通过ab-和bc-螺旋之间的一级相变的过冷产生bc-螺旋-自旋序的亚稳态（具有电极化的强度P//c）。在ab-螺旋（P//a）的自旋基态中形成bc-螺旋自旋的过冷态，表现出较长的寿命，并对沿a轴的磁场有很强的依赖性.观察到的两个不同的多铁性状态之间的光开关揭示了新的光诱导现象的螺旋自旋多铁性。
2016-06-25 cond-mat.str-el
Phase Separation in Electronic Models for Manganites
本文研究了锰氧化物的铁磁Hund耦合近藤晶格哈密顿量。用几种数值方法分析了1、2、3维晶格和$\infty$上（定域）$t_{2g}$电子自旋的经典极限.给出了低温相图。一个政权被确定在空穴未掺杂的反铁磁和空穴丰富的铁磁区域之间发生相分离。这种新的制度的实验后果进行了讨论。三维空间中的临界温度的估算与实验相符。
1997-11-20 cond-mat.str-el
Long-Range Magnetic Interactions Induced by the Lattice Distortions and the Origin of the E-type Antiferromagnetic Phase in the Undoped Orthorhombic Manganites
随着晶格畸变的增加，正交锰氧化物$R$ MnO $_3$（$R$ $=$ La、Pr、Nd、Tb和Ho）已知经历从层状A型反铁磁（AFM）状态到Z字形E型AFM状态的相变。我们考虑这种转变的微观起源。我们的方法包括两个部分。首先，我们构建了一个有效的晶格费米子模型的锰的3d带，并得出该模型的参数从第一性原理电子结构计算。然后，我们在Hartree-Fock近似（HFA）下求解该模型，分析了原子间的磁相互作用。我们认为，最近邻相互作用减少的扭曲，并在一定的阶段开始竞争与更长的范围（特别是，第二和第三邻居）的原子力显微镜相互作用在正交的ab平面，这导致形成的E相。这些相互作用的起源是密切相关的轨道排序，这发生在扭曲的正交结构。该模型能够捕捉到实验趋势，并解释了为什么LaMnO $_3$发展的A型AFM秩序，为什么它往往转化为E型AFM秩序在更扭曲的化合物。然而，与实验数据的定量协议至关重要地取决于其他因素，如磁极化的氧网站和相关的相互作用超越HFA。
2008-12-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Large Magnetoresistance in a Manganite Spin-Tunnel-Junction Using LaMnO3 as Insulating Barrier
本文采用双交换模型哈密顿量和数值计算方法，对以La $_{1-x}$ Sr $_x$ MnO $_3$（LSMO）为铁磁金属电极，以未掺杂的母体化合物LaMnO $_3$（LMO）为绝缘势垒的锰氧化物自旋隧道结进行了理论研究。对于偶数层的LMO，基态具有反平行的LSMO磁矩。这种高电阻但脆弱的状态很容易被小磁场破坏，小磁场使LSMO矩定向于磁场的方向。根据蒙特卡罗和密度矩阵重整化群的研究，与这种转变相关的磁阻非常大。温度的影响，奇数LMO层的情况下，和LMO和SrTiO $_3$之间的差异作为障碍也得到解决。讨论了总体趋势。
2008-02-06 cond-mat.str-el
Spin-spiral inhomogeneity as the origin of ferroelectricity in orthorhombic manganites
我们认为，在相对论自旋轨道相互作用下，正交锰氧化物的自旋螺旋态中自旋的均匀分布发生了形变。由此引起的自旋螺旋的不均匀性引起的铁电响应的纯电子的起源在偶数周期性的磁性结构。该机制是通用的，并解释了铁电性的外观在两个倍周期结构的HoMnO 3以及四倍周期结构的TbMnO 3。然而，奇周期磁性结构保持反转对称性，因此不是铁电性的。我们的分析是基于低能量模型来自第一性原理的电子结构计算和贝里相位形式主义的电子极化。
2010-09-29 cond-mat.mtrl-sci 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
Dynamical mean field theory for manganites
掺杂和未掺杂的锰氧化物模型之间的耦合巡游$e_g$电子和静态$t_{2g}$自旋，Jahn-Teller和呼吸声子模式，和库仑相互作用。我们提供了一个仔细估计的所有参数和解决相应的哈密顿量的动力学平均场论。我们的结果为单电子光谱，光学电导率，动态和静态晶格畸变，以及居里温度显示的重要性，所有上述成分的一个现实的计算，以及用于描述不寻常的动力学性质的锰氧化物，包括绝缘母体化合物和绝缘类顺磁掺杂锰氧化物的状态。
2009-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Striped Multiferroic Phase in Double-Exchange Model for Quarter-Doped Manganites
用双交换模型研究了四分之一空穴掺杂钙钛矿锰氧化物的相图。一个异国情调的条纹II型多铁性相，其中25%的最近邻自旋耦合是相互正交的，被发现在窄带宽区域。与未掺杂的锰氧化物的螺旋自旋有序相相比，新相的多铁性居里温度估计高约4倍，而铁电极化的幅度相似。我们的研究为基于电子自组织的非共线自旋多铁性提供了一条途径，不同于传统的基于超交换阻挫的方法。
2009-09-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic Phase Separation in Manganite/Insulator Interfaces
本文利用一个真实的微观模型，研究了半金属锰氧化物与绝缘体界面的电磁性质。我们发现，在界面处的载流子的缺乏削弱了双交换机制，削弱了锰离子之间的铁磁耦合。在这种情况下，界面附近的Mn自旋的铁磁顺序对反铁磁CE相关性是不稳定的，并且在界面处可以发生铁磁/金属和反铁磁/绝缘体相之间的分离。我们得到，在界面处的未掺杂的锰氧化物的额外层的插入引入额外的载流子，加强双交换机制和抑制反铁磁不稳定性。
2006-11-22 cond-mat.mtrl-sci 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
Doping dependence of spin and orbital correlations in layered manganites
我们研究了单层和双层锰氧化物中自旋和轨道相关性之间的相互作用，使用一个有效的自旋-轨道t-J模型，该模型明确地处理耦合到经典t_{2g}自旋的e_g轨道自由度。利用有限团簇和周期性边界条件，通过精确对角化求解轨道多体问题，或者通过优化零温自旋组态，或者通过对有限温度自旋子系统使用经典Monte-Carlo。在未掺杂的二维团簇中，发现了轨道和自旋关联的互补行为-铁磁自旋序与交替轨道序共存，而反铁磁自旋序，由t_{2g}自旋超交换触发，与铁磁轨道序共存。在有限晶场条件下，我们建立了La_{1-x} Sr_{1+x} MnO_4的实际模型，描述了随着掺杂量的增加，主要由面外3z^2-r^2轨道占据逐渐转变为面内x^2-y^2轨道占据.该电子模型能很好地解释掺杂x=0.5时单层锰氧化物中CE相的稳定性，并能在高掺杂时在Nd_{1-x} Sr_{1+x} MnO 4中发现C型反铁磁相。另外，在双层锰氧化物中，磁性相和伴随的轨道顺序随着掺杂的增加而改变。该模型预测了高掺杂x>0.75时的C-AF和G-AF相，正如在La_{2-2x} Sr_{1+2x} Mn_2O_7中实验发现的那样。
2006-04-01 cond-mat.str-el
Nontrivial topology and localization in the double exchange model with possible applications to perovskite manganites
双交换模型描述的传导电子和本地化的磁矩之间的耦合是相关的一个大家庭的物理系统，包括锰氧化物。本文揭示了具有无公度磁椭圆螺旋的一维双交换模型在二维空间中是一个拓扑绝缘体，其Chern数为$2\mathbb{Z}$，其中一维是物理维，另一维是由螺旋的Goldstone模所跨越的辅助维.此外，电子态可以被局域化，以实现强的局域交换耦合。拓扑保护的边缘态负责电子电荷的泵送，并引起多铁性响应。我们的工作揭示了迄今未发现的非平凡拓扑结构和安德森局域化的双交换模型与可能的应用钙钛矿锰氧化物。
2018-12-07 cond-mat.mtrl-sci 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
Highly tunable magnetic spirals and electric polarization in Gd$_{0.5}$Dy$_{0.5}$MnO$_3$
近年来，在多铁性材料领域的研究中，发现了许多由摆线螺旋序诱导的铁电性新材料。电极化的强度的方向通常受到自旋各向异性和磁场的约束。在这里，我们报告的混合稀土锰氧化物，Gd $_{0.5}$ Dy $_{0.5}$ MnO $_3$，表现出自发的电极化的强度沿一般方向在晶体ac平面，这是抑制低于10 K，但重新出现在一个施加的磁场。中子衍射测量结果表明，极化方向的结果从一个大的倾斜的螺旋平面相对于结晶轴和铁电性的抑制是由一个摆线螺旋转化成一个螺旋的，这是一个独特的属性稀土锰氧化物。螺旋平面取向的自由度允许铁电性的精细磁控制，即旋转以及取决于磁场方向的极化的强烈增强。我们表明，这种不寻常的行为起源于过渡金属和稀土磁性子系统之间的耦合。
2019-03-05 cond-mat.str-el
Topological Hall Effect and Emergent Skyrmion Crystal in Manganite-Iridate Oxide Interfaces
标量自旋手征预计将在低温下诱导霍尔响应的有限贡献。我们研究了这种自旋手性驱动的霍尔效应，称为拓扑霍尔效应，在锰氧化物侧的La $_{1-x}$ Sr $_{x}$ MnO $_{3}$和SrIrO $_3$之间的界面。在锰氧化物层的铁磁双交换跳跃，结合Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）的相互作用，这是由于破坏的反转对称性和强自旋轨道耦合从铱酸盐层的界面处产生的，可以产生一个skyrmion晶体（SkX）相的存在下的外部磁场。使用Monte Carlo技术和锰氧化物的双轨道自旋费米子模型，辅以面内DM相互作用，我们得到的相图，揭示在低温下一个明确的SkX相，也是一个低场自旋螺旋相。随着温度的升高，发现了Skyrmion-气相，即冷却后SkX相的前体。拓扑霍尔效应主要出现在SkX相中，如之前在氧化物异质结构中观察到的。我们的结论是，锰铱酸盐超晶格提供了另一个有用的平台，探索了大量的非常规的磁性和输运性质。
2019-05-28 cond-mat.str-el
The Phase Separation Scenario for Manganese Oxides
锰氧化物模型的最新计算研究揭示了丰富的相图，这在20世纪50年代和60年代的早期计算中是没有预料到的。特别是，反铁磁绝缘体状态的空穴未掺杂的限制和铁磁金属在有限的空穴密度之间的过渡被发现发生通过混合相过程。当扩展库仑相互作用被包括在内时，微观电荷不均匀状态应该是稳定的。这些相分离的趋势，也存在于低电子密度，影响铁磁区的性质，通过增加电荷波动。实验数据审查这里使用几种技术的锰氧化物和其他材料与这种情况是一致的。与先前讨论的结果的相似之处，在铜酸盐的背景下，从这个分析是清楚的，虽然在锰氧化物的相分离的倾向似乎更强。
1999-02-18 cond-mat.str-el
Origin of the multiferroic spiral spin-order in the RMnO3 perovskites
本文用双$e_{\rm g}$轨道双交换模型研究了钙钛矿多铁锰氧化物$R$ MnO $_{3}$（$RE=$ Tb或Dy）中螺旋自旋序的起源.我们的主要结果是，实验观察到的螺旋相位可以通过引入一个相对较弱的次近邻超交换耦合（$\sim10%$的最近邻超交换）稳定。此外，Jahn-Teller晶格畸变也被证明是必不可少的，以获得一个现实的螺旋周期。支持我们的结论，通用相图的未掺杂的钙钛矿锰氧化物得到使用蒙特卡罗模拟，显示从A型反铁磁体，螺旋相，并最终到E型反铁磁体的相变，随着尺寸减小的$R$离子。这些结果定性地解释了增强的相对强度的超交换。
2008-10-21 cond-mat.mtrl-sci 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
Jahn-Teller distortions and the magnetic order in the perovskite manganites
引入一个有效的$e_g$电子模型来描述三维钙钛矿锰氧化物（La $_{1-x}$ Sr $_{x}$ MnO $_3$和La $_{1-x}$ Ca $_{x}$ MnO $_3$），并利用关联波函数研究了$4\times 4\times 4$团簇的磁性和轨道有序.该模型包括$e_g$电子的动能、在位库仑相互作用、$S=3/2$核自旋之间的反铁磁超交换相互作用以及$e_g$电子与Jahn-Teller模之间的耦合。该模型再现了实验观察到的磁序：（$i$）未掺杂绝缘体LaMnO $_3$中的$A$型反铁磁相，具有交替的$e_g$轨道和小的Jahn-Teller畸变，在32 GPa压力下变为导电相，和（$ii$）铁磁顺序在一个-八种掺杂的La $_{7/8}$ Sr $_{1/8}$ MnO $_3$和四分之一掺杂的La $_{3/4}$ Sr $_{1/4}$ MnO $_3$化合物。对于半掺杂的La $_{1/2}$ Ca $_{1/2}$ MnO $_3$，发现铁磁导体和CE绝缘相之间存在竞争;后者通过Jahn-Teller耦合稳定，该耦合比掺锶化合物大两倍。总而言之，所有哈密顿参数之间存在微妙的平衡，相图对它们所取的精确值非常敏感。
2010-10-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Relaxations as key to the magnetocapacitive effects in the perovskite manganites
我们提出了一个详细的介电弛豫效应发生在几个钙钛矿稀土锰氧化物，包括多铁性TbMnO 3和DyMnO 3的研究。我们证明了强的磁电容效应，观察电场E|| c，几乎完全由磁状态引起的弛豫参数的变化。多铁性材料，它经历了一个过渡到一个螺旋磁状态，表现出定性不同的弛豫行为比那些化合物转移到一个A型反铁磁状态。我们将这两种情况下的弛豫归因于锰离子的偏心运动，这在多铁性系统中也导致了铁电有序。
2009-05-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Disproportionation and electronic phase separation in parent manganite LaMnO_3
名义上纯的未掺杂母体锰氧化物LaMnO_3表现出一种令人困惑的行为，这与具有合作Jahn-Teller序的A型反铁磁绝缘体（A-AFI）的简单图像不一致。我们确实将其反常性质归因于在T_{disp} = T_{JT} \approx 750 K下绝缘A-AFI相和通过一级相变形式分离的类金属动态掺杂相之间的电荷转移不稳定性和竞争。这种非常规高温相是一种特殊的电子空穴玻色液体（EHBL），而不是简单的化学还原的R（Mn^{2+}Mn^{4+}）O_3相。新的阶段不成核的电荷转移（CT）的不稳定性的结果，并从自陷CT激子，或特定的EH-二聚体，这似乎是一个前体的绝缘和金属样的铁磁相锰氧化物中观察到。我们得到了三重态（例如^2）^3 A_{2g}玻色子在由空穴Mn^{4+}中心形成的晶格中移动的高度受抑系统。从不同的实验数据，我们已经再现了一个典型的高温混合价EHBL相的体积分数的温度依赖性。我们认为，轻微的非等价取代，光照射，外部压力或磁场引起的电子相分离的成核或过度生长的EH-液滴。这样一个方案提供了一个全面的解释，许多令人困惑的性质观察到的母体和非同质掺杂的锰氧化物LaMnO_3，包括一个有趣的表现超导波动。
2010-08-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Terahertz time-domain spectroscopy of electromagnons in multiferroic perovskite manganites
最近的光谱研究在太赫兹频率的各种多铁性赋予铁电和磁性订单揭示了可能出现的一种新的集体激发，通常被称为电磁子。它是磁源，但响应于光的电场分量而变得活跃。在这里，我们给出了一个概述，我们最近在太赫兹时域光谱的电磁子或电偶极有源磁共振，重点是钙钛矿锰氧化物- $R$ MnO $_3$（$R$表示稀土离子）。所观察到的磁共振的相应的电和磁的贡献被牢牢地确定通过使用一套完整的晶体取向的光偏振依赖性的测量。我们提取了一般的光学特征，在各种自旋有序相，包括$A$型反铁磁，共线自旋有序，铁电$bc$和$ab$螺旋自旋有序相，这是通过调整$R$的化学组成，温度和外部磁场来实现。除了由光的磁场分量驱动的Mn离子的反铁磁共振之外，我们澄清了即使在共线自旋有序相中，电磁振子也仅出现在沿a轴偏振的光中，并且随着螺旋自旋有序的演化而强度增长，但与螺旋自旋平面的方向无关（$bc$或$ab$）或等效地铁电极化$P_{\rm s}$（$P_{\rm s}\| c$或$P_{\rm s}\| a$）的方向。通过比较系统的实验数据和基于海森堡模型的理论考虑，讨论了在太赫兹频率下观察到的磁共振的可能起源。
2009-04-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spiral phases and two-particle bound states from a systematic low-energy effective theory for magnons, electrons, and holes in an antiferromagnet
我们已经建立了一个系统的低能量有效的空穴和电子掺杂的反铁磁体的理论，其中空穴居住在动量空间口袋中心在$(\pm\fracπ{2a},\pm\fracπ{2a})$和电子生活在口袋中心在$(\fracπ{a},0)$或$(0,\fracπ{a})$。本文用有效理论研究了未掺杂系统中磁振子介导的两个空穴或两个电子之间的结合。从有效理论出发，导出了单磁振子交换势，并求解了相应的双准粒子薛定谔方程。其结果是，我们发现的束缚态波函数，类似$d_{x^2-y^2}$ -类或$d_{xy}$ -类对称性。我们还研究了轻掺杂反铁磁体可能的基态。
2007-06-11 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
Gutzwiller Magnetic Phase Diagram of the Undoped t-t'-U Hubbard Model
在Gutzwiller近似RPA（GA+RPA）范围内，计算了半满t-t '-U哈伯德模型的磁相图随t'和U的变化.随着U的增加，系统首先跨越到各种各样的不相称阶段之一，其起源是澄清的双重嵌套。我们评估的稳定性制度的无公度阶段，通过允许的自旋螺旋的形成，并找到一个交叉相称的阶段，U增加和一个完整的差距打开。结果进行了比较，与其他各种最近的计算，并在一般良好的协议被发现。对于适当的铜酸盐的参数，双占有率应只温和地抑制在没有磁秩序，不符合强耦合的情况下。
2012-07-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Biquadratic and ring exchange interactions in orthorhombic perovskite manganites
本文采用密度泛函理论（DFT）中的广义梯度近似（GGA+U）的从头计算方法，研究了正交晶系稀土锰氧化物o- $R$ MnO $_3$的微观交换作用.我们的动机是构建一个模型哈密顿量（不包括由于自旋轨道耦合的影响），它可以提供一个准确的描述这些材料的磁性。首先，我们考虑TbMnO $_3$，它在低温下表现出螺旋磁序。我们将该化合物中的交换耦合映射到海森堡哈密顿量上，并观察到与海森堡行为的明显偏差。我们首先考虑磁和轨道自由度之间的耦合作为TbMnO $_3$的非海森堡行为的潜在来源，但得出的结论是，它不能解释所观察到的偏差。我们发现，高阶磁相互作用（双二次和四自旋环耦合）应考虑适当的治疗TbMnO $_3$以及在其他代表的O- $R$ MnO $_3$系列与小半径的$R$阳离子的磁性。
2014-12-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin dependence of ferroelectric polarization in the double exchange model for manganites
采用双交换（DE）模型系统地研究了几种典型多铁性锰氧化物的铁磁耦合。该模型被构造为磁活性Mn $3d$带的基础上的Wannier函数，并包括屏蔽现场库仑相互作用的效果。我们的方法的FE极化的本质是使用Berry相位理论，制定占领Wannier函数，并评估这些功能的DE模型的框架中的非对称自旋相关的变化。这使我们能够量化的磁对称性破缺的影响，并得出几个有用的表达式的电子极化${\bf P}$，取决于自旋的相对方向。提出的理论适用于三个主要问题的解决方案：（i）的磁状态依赖的${\bf P}$在六方锰氧化物;（ii）倾斜铁磁性和${\bf P}$在单斜BiMnO $_3$的微观关系;（iii）在正交晶系锰氧化物的FE活动的起源。我们表明，对于任意的非共线磁结构，沿正交$\boldsymbol{b}$轴和反铁磁耦合$\boldsymbol{c}$传播，${\bf P}$可以通过缩放的前因子只依赖于自旋的相对方向和自旋不均匀性的措施的E-阶段之一。该图同样适用于两重（HoMnO $_3$）和四重（TbMnO $_3$）周期锰氧化物。其根本区别在于二重周期磁结构是强不均匀的，这导致大的${\bf P}$。相反，四重周期磁结构可以被看作是一个适度扭曲的均匀自旋螺旋，这对应于较弱的${\bf P}$。
2014-08-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Modeling and Physics of Multiferroic Perovskite Manganites
本文针对RMnO₃类钙钛矿锰氧化物，构建考虑其电子和晶格结构的微观理论模型，综述基于该模型的理论工作以阐明其磁电现象，助力理解多铁性材料磁电现象的普适物理特性。
2025-02-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Origin of electromagnon excitations in \textit{R}MnO$_3$
摆线\textit{R} MnO $_3$中的电磁振子激发的起源被解释为自旋之间的海森堡耦合，尽管静态极化产生于弱得多的Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）交换相互作用。我们提出了一个模型，该模型结合了锰氧化物的远红外透射数据作为温度和磁场和非弹性中子散射结果的函数，证实了这个家庭的结构特征。螺旋相的磁电动力学和这个家族的锰氧化物的共线E相的静态磁电耦合之间的深层连接。
2009-01-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Frustrated classical Heisenberg model in 1 dimension with added nearest-neighbor biquadratic exchange interactions
确定了具有最近邻双二次交换作用的受抑经典海森堡链的基态相图。出现铁磁相、膨胀螺旋相和上升-上升-下降-下降相;在螺旋边界处发生锁定相变。该模型包含各向同性版本的ANNNI模型，它也是密切相关的一些锰氧化物提出的模型。Luttinger-Tisza方法由于存在非线性弱约束问题而没有明显的应用价值，而基态是由Lyons和Kaplan的精确簇方法解析得到的。结果进行了比较的模型索普和布鲁姆，其中海森堡的能量的一部分是不受挫。
2009-04-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Enhanced polarization, magnetoelectric response and possible bi-multiferroic phase separation in Tb_{1-x}Ho_xMnO_3
合成了一系列具有正交晶系结构的锰氧化物Tb_（1-x）H_xMnO_3（0<=x<=0.6），并对其多铁性进行了详细的研究。所有样品在温度变化时都发生了连续的磁转变，Mn 3+螺旋自旋有序和稀土自旋有序都随着x的增加而被抑制。在0.2<x<0.4的范围内，极化和磁电响应都有明显的增强，这可能是由于螺旋和E型自旋序之间可能存在的竞争。基于双eg轨道双交换模型进行了理论计算，结果支持多铁性相分离的假设。
2009-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The multiferroic phases of (Eu:Y)MnO3
我们报告的结构，磁性，介电和热力学性质的（Eu：Y）MnO 3的Y掺杂水平0 <= x < 1。该系统类似于多铁性钙钛矿锰氧化物RMnO 3（其中R= Gd，Dy，Tb），但没有4f-离子的磁性贡献的干扰。此外，它提供了连续调整A位离子半径的影响的可能性。当浓度x <= 0.1时，我们发现了一个倾斜的反铁磁顺电基态。对于更高的浓度x <= 0.3铁电极化共存的长波长无公度螺旋磁相类似的观察在TbMnO 3的功能。在x = 0.2附近的中间浓度范围内，实现了弱铁电性和弱铁磁性相结合的多铁性方案，这可能是由于倾斜的螺旋磁结构。
2006-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferroelectricity in the Magnetic E-Phase of Orthorhombic Perovskites
我们发现，正交钙钛矿锰氧化物和镍酸盐的自旋锯齿形链E相的对称性允许有限的铁电极化的存在。所提出的微观机制是独立的自旋轨道耦合。我们预测，由E-型磁序诱导的极化可以潜在地增强高达两个数量级相对于在螺旋磁相的TbMnO 3和类似的多铁性化合物。
2006-10-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin glass like ground state and observation of exchange bias in Mn_{0.8}Fe_{0.2}NiGe alloy
通过直流磁化强度和热容测量研究了名义成分为Mn_{0.8} Fe_{0.2} NiGe的六方等原子合金的基态磁性。该合金在140 K以下发生一级马氏体相变，同时从高温顺磁相发展出长程铁磁有序。未掺杂的化合物MnNiGe具有反铁磁的基态，并且在室温以上显示出类似马氏体的结构不稳定性。在Mn位掺杂Fe不仅降低了马氏体相变温度，而且在样品中诱导了铁磁性。我们的研究提出了两个重要方面的样品，namley（i）在低温下的交换偏置的观察，和（ii）自旋玻璃般的基态，普遍低于马氏体和磁性转变点。除了所观察到的通常的弛豫行为的自旋玻璃状态被证实由零场冷却记忆实验，从而表明合作冻结的自旋和/或自旋团簇，而不是不相关的动力学的超顺磁性像自旋团簇。我们认为，掺杂无序可以在铁磁背景中产生反铁磁团簇岛，这些反铁磁团簇岛可以产生界面阻挫和交换钉扎，从而产生自旋玻璃效应和交换偏置效应。与掺杂的稀土锰氧化物进行比较，其中类似的相分离可以导致玻璃态基态。
2014-09-25 cond-mat.str-el
Global phase diagram, possible chiral spin liquid and topological superconductivity in the triangular Kitaev-Heisenberg model
研究了三角晶格上的非掺杂和掺杂Kitaev-Heisenberg模型的可能基态。对于未掺杂的系统，结合数值精确对角化计算和四子晶格变换分析表明，一个可能的外来相和四个磁有序相，包括共线条纹图案和非共线螺旋图案的全球相图。利用Schwinger-fermion平均场方法进一步研究了反铁磁Kitaev点附近的奇异相，得到了能量有利的具有Chern数$\pm2$的$Z_2$手征自旋液体.在有限掺杂下，我们发现AF Heisenberg耦合支持$s$波或$d_{x^2-y^2}+id_{xy}$波超导，而AF和铁磁Kitaev相互作用分别支持$d_{x^2-y^2}+id_{xy}$波超导和时反不变拓扑$p$波超导.可能的实验实现和相关的候选材料进行了讨论。
2015-04-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A new quantum hydrodynamic description of ferroelectricity in spiral magnets
针对强关联磁介质电极化特性缺乏理论模型的问题，研究基于多粒子量子流体力学方法，建立微观与唯象铁电理论关联，推导极化演化方程，可复现已知结果并预测新效应，为动态磁电效应研究提供工具。
2024-03-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Double-exchange model study of multiferroic $R$MnO$_3$ perovskites
本文首先简要回顾了作者近年来对多铁性$R$ MnO $_3$钙钛矿的理论研究。利用双交换模型，通过引入弱次近邻超交换（最近邻超交换的$\sim10%$）和适度的Jahn-Teller畸变，很好地再现了未掺杂锰氧化物（如TbMnO $_3$和DyMnO $_3$）中真实的螺旋自旋序.从A型反铁磁体（如在LaMnO $_3$中）到螺旋相（如在TbMnO $_3$中），最后到E型反铁磁体（如在HoMnO $_3$中）的相变，随着$R$离子的尺寸减小，也得到了解释。此外，还包括三维点阵相图的新结果。最近发现的LaMnO $_3$和TbMnO $_3$薄膜的铁磁倾向解释考虑衬底应力。最后，从自旋波激发的角度进一步讨论了我们的双交换模型和以前使用的$J_1$-$J_2$ - $J_3$模型之间的关系.
2009-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
