New Correlated Model of Colossal Magnetoresistive Manganese Oxides
建立了一个新的极小模型,用于描述掺杂锰氧化物的庞磁电阻效应,包括宽的自旋多数导带和近局域的自旋少数电子态.一个简单的平均场分析产生一个温度依赖的混合能带结构与抑制载流子重量在费米能级。自旋刚度是复杂的,表明异常强的自旋波阻尼。实验和理论研究需要进一步验证所提出的模型的相关性。
2010-05-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evidence for the immobile bipolaron formation in the paramagnetic state of the magnetoresistive manganites
最近的研究表明,磁致电阻锰氧化物的顺磁态的载流子是小极化子。本文报道了几种铁磁锰氧化物中氧同位素对本征电阻率和热电势的影响。这些同位素效应的精确测量使我们能够进行定量的数据分析。我们的结果并不支持一个简单的小极化子模型,而是提供了令人信服的证据,证明存在小的不动双极化子,即,成对的小极化子。由于锰氧化物中的双极化子是不动的,因此目前的结果似乎不能单独对铜基钙钛矿的双极化子超导理论给予积极的支持。
2000-07-06 cond-mat.str-el
Joint effect of lattice interaction and potential fluctuation in colossal magnetoresistive manganites
在经典处理核自旋和晶格畸变的轨道简并双交换模型中,考虑了Jahn-Teller晶格畸变和在位电子势涨落,从理论上研究了考虑电子局域效应的锰氧化物金属-绝缘体相变(MIT).本文提出了一种利用传递矩阵的逆矩阵求局部化长度的逆矩阵法。我们发现,在合理的参数范围内,晶格效应和电势涨落都是导致MIT发生的原因。轨道构型的作用也进行了讨论。
2004-08-09 cond-mat.str-el
Mesoscale magnetism at the grain boundaries in colossal magnetoresistive films
我们报道了在外延La $_{1-x}$ Sr $_{x}$ MnO $_{3}$薄膜中发现的具有独特磁性的介观区域,这些区域表现出穿过晶界的隧道状磁电阻。通过使用温度依赖的磁力显微镜,我们观察到的中尺度区域形成的晶界附近,并具有不同的居里温度(高达20 K { \it高})比晶粒内部。我们的图像提供了直接的证据,以前的猜测,在薄膜的晶界不是磁性和电子尖锐的接口。中尺度区域的大小随温度和底层缺陷的性质而变化。
2000-07-10 cond-mat.str-el
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
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
Mixed-phase description of colossal magnetoresistive manganites
鉴于最近的实验,表明在掺杂锰氧化物的铁磁金属相的导电和绝缘区域的空间共存,我们提出了一个改进的混合相描述。该模型是基于一个双交换驱动的金属组件和极化绝缘组件,其体积分数和载流子浓度的竞争,确定自洽通过要求相等的压力和化学势。所得相图以及相变的顺序与测量数据非常吻合。此外,通过随机电阻网络模拟混合相的电阻率,我们在居里温度$T_C$附近获得了明显的负磁阻。
2003-01-16 cond-mat.str-el
Observation of Kosterlitz-Thouless spin correlations in the colossally magnetoresistive layered manganite $La_{1.2}Sr_{1.8}Mn_{2}O_{7}$
用中子散射方法研究了双层锰氧化物$La_{1.2}Sr_{1.8}Mn_{2}O_{7}$的自旋关联。在顺磁状态的冷却,我们观察到纯粹的二维行为与交叉到三维尺度接近铁磁过渡。低于$T_C$,观察到有效的有限尺寸行为。这些观测结果与传统的准二维Kosterlitz-Escherless模型的定量一致性表明,相变是由磁关联的增长驱动的,磁关联仅与$T_C$以上的极化子弱耦合。
1999-09-03 cond-mat.str-el
Damping and softening of transverse acoustic phonons in colossal magnetoresistive La$_{0.7}$Ca$_{0.3}$MnO$_3$ and La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_3$
用中子谱法研究了巨磁阻材料La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3和La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3中(2,2,0)布喇格位置附近的横向声学声子。当升温到Tc = 257 K附近的温度时,La0.7Ca0.3MnO3中的声子峰明显软化和衰减,声子的半峰半宽接近2.5 meV,声子的波矢为q =(0.2,0.2,0)。同时,一个准弹性分量的发展,占主导地位的光谱附近的极化子的位置在高温下。这种准弹性散射是5倍更强烈的Tc附近比在La0.7Sr0.3MnO3,尽管在这两个相当的结构扭曲。在极化子位置附近的阻尼变得更加显著,其温度依赖性类似于极化子结构畸变。施加的磁场为9.5 T,仅部分地反转阻尼和准弹性分量,尽管较小的场足以驱动巨大的磁阻效应。另一方面,声子能量不受场的影响。在约化波矢q =(0.25,0.25,0)时,La 0.7Sr 0.3MnO 3在Tc附近的阻尼明显较小,但在外加磁场下表现出类似的趋势。
2019-01-10 cond-mat.str-el
Isotope effects and the charge gap formation in the charge ordered phase of colossal magnetoresistance manganites
采用双交换机制和相互作用晶格极化子机制的组合模型,研究了锰氧化物巨磁电阻中观察到的巨氧同位素效应。结果表明,在合理的物理参数下,双交换因子和极化子窄化因子可以很好地解释锰氧化物金属相中$ T_C$和电荷有序相中$ T_{CO}$的同位素效应.
1999-02-06 cond-mat.str-el
Small Magnetic Polaron Picture of Colossal Magnetoresistance in Manganites
我们提出了一个小,但相当大的磁极化子图片,在高温下的运输是激活的,而在低温下,它是带状的。我们表明,双交换和有限带宽效应是重要的,以了解巨大的磁电阻,以及在锰氧化物的金属-绝缘体和铁磁转变的巧合。用极化子的带状运动解释了磁跃迁。
1998-09-09 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
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
The small polaron crossover transition in colossal magnetoresistance (CMR) manganites
基于双交换和极化子的组合模型,研究了锰氧化物巨磁电阻(CMR)中小极化子到大极化子的交叉跃迁,并探讨了其对磁性和输运性质的影响.我们已经使用变分Lang-Firsov正则变换,并表明,高和低$T_C$锰氧化物的磁性和输运性质是很好地描述在一个单一的形式主义。我们已经再现了快速电阻率下降到低于$T_C$,一个现实的CMR比,和{ \it一阶}尖锐的磁性相变,这是在低$T_C$锰氧化物中观察到的。
1999-06-17 cond-mat.str-el
Temperature-Dependent X-Ray Absorption Spectroscopy of Colossal Magnetoresistive Perovskites
在钙钛矿La(1-x)A(x)MnO(3)(A = Ca,Sr; x = 0.3,0.4)的X射线吸收谱中,O K边前边结构的温度依赖性揭示了前边区域分裂的消失与Jahn-Teller畸变的存在之间的相关性。不同化合物的不同幅度的失真,提出了解释一些不同的线形状的光谱以上的居里温度。
2005-01-11 cond-mat.mtrl-sci 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$_{A},和空穴掺杂浓度。我们的研究结果表明,第一次CMR锰氧化物中的动态…
2003-10-15 cond-mat.str-el
Colossal Magnetoresistance Manganites and Related Prototype Devices
本文综述了单相锰氧化物的庞磁电阻效应与场敏自旋电荷相互作用和相分离的关系,锰氧化物/Nb:SrTiO 3 pn结的整流特性和正负磁电阻效应与特殊的界面电子结构的关系,锰氧化物/铁电结构中的磁电耦合效应与应变、载流子密度和磁场敏感性的关系,锰氧化物/铁电结构中的磁电阻效应与磁电阻效应的关系,锰氧化物/Nb:SrTiO 3 pn结中的磁电阻效应与磁电阻效应的关系,锰氧化物/铁电结构中的磁电阻效应与磁电阻效应的关系。利用锰氧化物的完全自旋极化性质在具有电介质、铁电体和有机半导体间隔物的隧道结中的隧穿磁阻;以及锰氧化物纳米颗粒中颗粒尺寸对磁性质的影响
2013-09-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnon Broadening Effect by Magnon-Phonon Interaction in Colossal Magnetoresistance Manganites
为了研究锰氧化物巨磁电阻中的磁激发行为,研究了磁振子-声子相互作用系统。当磁振子支与光学声子支相交时,磁振子谱线会突然展宽。展宽的起始点近似由磁振子态密度决定。解释了在低居里温度锰氧化物中观察到的布里渊区边界处的反常磁振子阻尼。
1999-05-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge Localization in Disordered Colossal-Magnetoresistance Manganites
通过对角无序的双交换哈密顿量研究了磁电阻锰氧化物顺磁相的金属或绝缘性质。迁移率边缘轨迹的确定与转移矩阵法。态密度计算表明,在20-30%掺杂的情况下,在费米能级处,单独的随机跳跃不足以诱导安德森局域化。我们认为,金属-绝缘体转变可能是由于形成局域极化子从非均匀的扩展状态的有效带宽减少随机跳跃和电子-电子相互作用。
1996-12-04 cond-mat.str-el
Nanoclustering phase competition induces the resistivity hump in colossal magnetoresistive manganites
使用一个两带双交换模型与Jahn-Teller晶格畸变和超交换相互作用,补充淬火无序,在电子密度$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
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
Dielectrophoresis model for the colossal electroresistance of phase-separated manganites
我们提出了一个介电泳模型相分离的锰氧化物。在不增加金属相的分数的情况下,当在系统上施加的均匀电场超过阈值时,发生绝缘体-金属转变。在介电泳力的驱动下,金属团簇沿电场方向重新排列成条状,形成丝状渗流。这一过程具有时间依赖性、不可逆性和各向异性性,可能是锰氧化物中巨电阻的来源。
2007-09-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Colossal magnetoresistance in manganites as a multicritical phenomenon
本文从多临界现象的观点研究了锰氧化物AMnO_3的庞磁电阻效应。为了理解复杂的相互作用的各个阶段,我们研究了金-朗道理论的平均场近似和重整化群分析,与观察到的相图进行比较。几个新的功能,如一阶铁磁转变,并在多临界点附近的转变温度下降,可以理解为驱动的多临界点附近的增强波动。此外,我们还得到了H/M-M^2图(Arrott图)的普适标度关系,它与实验数据吻合得很好,为涨落增强提供了进一步的证据。
2002-08-30 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
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
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
Colossal magnetooptical conductivity in doped manganites
我们发现,在掺杂锰氧化物,这是由于双极化子形成的顺磁相的载流子密度崩溃,导致在接近铁磁转变的温度下,在外部磁场的光学电导率的巨大变化。与庞磁电阻(CMR)本身,相应的磁光效应被解释为局部双极化子到移动极化子由于交换相互作用的局部Mn自旋在铁磁相的解离。该效应在低频区域为正,在高频区域为负。目前的结果与现有的实验观察。
1999-03-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multi-scale Phase Modulations in Colossal Magnetoresistance Manganites
大量的实验结果提出了在锰氧化物的巨磁电阻观测到的多尺度相位调制现象。两个关键类型的相位不均匀性直接相关的庞磁电阻(CMR)进行了讨论。第一种类型涉及结构和电子不同相的微米级共存。我们提出了广泛的实验数据的原型系统表现出这样的相共存,(La,Pr)$_{5/8}$ Ca $_{3/8}$ MnO $_{3}$。这些数据表明,在该系统中的金属-绝缘体转变的弛豫输运现象起着关键作用,并在很大程度上负责显着的磁电阻的大小。多相态的相组成受电子关联和马氏体调节应变的影响。第二种类型的非均匀状态是在高温下通常在锰氧化物中发现的顺磁状态中实现的。在这种状态下,纳米级的结构相关性与纳米级的电荷/轨道有序区域进行观察。众多的锰氧化物系统的实验研究表明,这些相关性是通用的正交混合价锰氧化物,相关区域的CMR效应中起着至关重要的作用。
2002-12-05 cond-mat.str-el
Critical Exponents for the Ferromagnetism in Colossal Magnetoresistance Manganites
从理论上研究了锰氧化物巨磁电阻中铁磁转变的临界现象。关于这一转变的临界指数,实验结果之间仍存在争议。为了通过与理论预测的比较来阐明锰氧化物的本征物理性质,我们利用无偏数值结果的有限尺寸标度分析研究了双交换模型的临界现象.结果表明,三维双交换模型的铁磁相变临界指数与Heisenberg模型的铁磁相变临界指数一致,但与平均场模型的铁磁相变临界指数不同.
2001-07-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Colossal electroresistance and electronic phase separation in mixed-valent manganites
利用PZT基场效应结构研究了CMR锰氧化物在电场和磁场作用下的输运敏感性。我们不仅发现在4 × 10^5 V/cm处的巨大电阻(CER)约为76%,而且该CER与广泛研究的CMR具有显著的互补性。具体而言,系统的ER最大值(MR最大值)在很大程度上独立于磁(电)场偏置,并且对于相等的电导率值,ER(MR)对于T Tp较低(较高)<Tp than that for T>。效应的大小和系统学强烈地支持分离相分离的图像。
2000-01-03 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
Vibronic polarons: comments on a model for the colossal field-resistance effects in manganites
除了已经提出的机制,以解释形成的锰氧化物的一个小极化子超晶格居里温度Tc以上和一个金属的海洋大极化子低于Tc,我们现在考虑其他观察到的磁电阻诱导场,如磁场,电场,光子,或应变场。我们归因于电荷有序相的形成,发生强偶极结合的振动小极化子所产生的声子耦合的高度极化的两级轨道系统。这些物质具有相关的固有电和磁偏心偶极子,它们耦合到外部场,导致观察到的巨大效应。在外场作用下,由于极化子能带展宽,出现了随机相位。
2007-12-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantized spin waves in the metallic state of magnetoresistive manganites
对铁磁(F)La(1-x)(Sr,Ca)xMnO_3(x(Sr)=0.15,0.175,0.2,0.3和x(Ca)=0.3)进行了高分辨自旋波测量。在所有的q方向上,靠近区域边界,自旋波谱由几个能级组成,在金属和x \approx 1/8范围内具有相同的值。主要是强度变化,从x \approx 1/8范围内确定的较低能级跳跃到金属态中观察到的较高能级。在有序的2D簇模型中发现x(Sr)=0.15的定量协议的基础上,金属态的自旋波异常可以解释为相同的2D簇内的量子化自旋波,嵌入在3D矩阵中。
2008-12-10 cond-mat.str-el
Spin wave damping arising from phase coexistence below $T_c$ in colossal magnetoresistive La$_{0.7}$Ca$_{0.3}$MnO$_3$
虽然在铁磁相中的La $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$ MnO $_3$的自旋动力学已知是非常规的,但是先前的测量已经产生了关于自旋波激发的阻尼的矛盾结果。中子能谱测量样品的转变温度为$T_c$ =257 K,高于大多数单晶,明确揭示了一个异常增加的自旋波阻尼的激发接近布里渊区边界沿[ $100$ ]方向,不能解释为一个工件,由于非相互作用的声子分支。整个($HK0$)平面的自旋波显示出一个共同的趋势,其中自旋波阻尼取决于激发能量,对于高于大约15 meV的能量增加,并且达到至少20 meV的半峰全宽。结果是一致的模型的内在空间不均匀性与相分离的区域约18毫米的大小持续在一个大范围的温度低于$T_c$。
2017-09-12 cond-mat.str-el
Magnetodielectric consequences of phase separation in the colossal magnetoresistance manganite Pr0.7Ca0.3MnO3
研究了低温分相锰氧化物Pr_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3在外加磁场作用下的低频介电性能。介电常数强烈地依赖于场,并且还依赖于样品的磁场历史。介电行为似乎与极化载流子的跳跃有关,并且我们可以从介电常数的频率依赖性导出场依赖的跳跃能垒。这种分析使我们能够将在这种材料中观察到的金属-绝缘体转变与场诱导的极化子活化能抑制相关联。
2005-09-07 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
Electronic band reconstruction across the insulator-metal transition in colossal magnetoresistive EuCd2P2
本研究利用角分辨光电子能谱观测巨磁阻材料EuCd₂P₂绝缘体-金属转变中的电子能带重构,揭示其与磁有序、价带位移的关联及大磁矩和载流子局域化的作用,为理解和设计CMR材料提供光谱依据。
2023-08-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Berry Phase Theory of Anomalous Hall Effect: Application to Colossal Magnetoresistance Manganites
我们发现在巨磁电阻锰氧化物中观察到的反常霍尔效应(AHE)是在非平凡自旋背景中载流子跳跃引起的Berry相位效应的表现。我们确定了Berry相对AHE贡献的大小和温度依赖性,发现随着温度从零升高到磁转变温度T_c,Berry相的大小迅速增加,在温度$T_{max} > T_c$处达到峰值,并随T的幂次衰减,与实验数据一致。我们认为,我们的理论可能是有关的异常霍尔效应在传统的铁磁体以及。
1999-05-07 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
Carrier Density Collapse and Colossal Magnetoresistance in Doped Manganites
在强电子-声子耦合的掺杂电荷转移绝缘体中发现了一种新的铁磁相变,并伴有载流子密度崩塌。跃迁是由极化子载流子与局域自旋的交换相互作用驱动的;相互作用的强度决定了跃迁是一阶还是二阶。在过渡期间,载流子数量的巨大下降,这是在接近过渡的顺磁相中形成束缚对的结果,对外部磁场极其敏感。这种载流子密度崩塌描述了掺杂锰氧化物的电阻率峰值和巨磁阻效应。
1998-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Polaron Coherence Condensation as the Mechanism for Colossal Magnetoresistance in Layered Manganites
双层锰氧化物La1.2Sr1.8Mn2O7的角分辨光电子能谱数据表明,在降低居里点以下的温度,一个连贯的极化金属基态出现非常迅速,定义明确的准粒子,跟踪非常好的电导率,符合宏观输运性质。我们的数据表明,导致绝缘体到金属的转变在La1.2Sr1.8Mn2O7的机制可以被看作是一个极化子相干凝聚过程与双交换相互作用。
2007-11-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Bilayer splitting and c-axis coupling in bilayer manganites showing colossal magnetoresistance
通过对双层巨磁电阻锰氧化物$La_{2-2x}Sr_{1+2x}Mn_{2}O_{7}$进行角分辨光电子能谱分析,得到了完整的费米能级谱权拓扑图。清楚和明确的双层分裂的面内3D $_{x^2-y^2}$带,映射整个布里渊区,和完整的映射的3D $_{3z^2-r^2}$带的报告。这些频带的特殊掺杂和温度依赖性意味着,作为从铁磁金属相的过渡方法,无论是作为掺杂或温度的函数,沿c轴的双层内的平面之间的相干性丢失,导致减少面间耦合。这些结果表明,面间耦合起着很大的作用,在CMR转变。
2009-12-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Colossal resistivity change besides magnetoresistance: an extended theoretical framework for electronic transport of manganites
目前对锰氧化物的理论研究主要是从磁性框架出发,认为电子输运是自旋相关的,双交换机制起着核心作用。然而,相当多的实验观察结果还不能得到合理的解释。例如,由磁场以外的扰动(例如电流)引起的多重绝缘体-金属转变和电阻率降低还没有得到很好的理解。对以往的广泛研究进行了综合分析,并强调了电阻率变化的两种类型的起源。除了磁场等外场引起的绝缘-金属转变外,外加电场引起的绝缘-绝缘转变是电阻率巨大变化的一个更重要的来源。我们提出了一个扩展的框架锰氧化物的电子输运,其中的贡献的自由度的电荷被赋予一个特殊的优先级。
2005-08-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interacting chains of orbital polarons in "Colossal" magnetoresistive La1-xSrxMnO3 revealed by spin and lattice dynamics
巨磁阻效应的起源至今仍未得到解释。在这项工作中,我们重新审视的自旋动力学的赝立方La 1-xSrxMnO 3沿Mn-O-Mn键方向在四个x掺杂值(x < 0.5)和不同的温度,并报告了一个新的晶格动力学研究在x 0 =0.2,代表的最佳掺杂CMR。我们提出了一个解释的自旋动力学的轨道极化子。这张照片是由一个离散的磁能谱Enmag(q)的内部激发的“轨道极化子”定义的Mn 3+邻居周围的Mn 4+中心与一个洞的观察特征的支持。由于其跳跃,空穴动态地混合了其周围Mn 3+位置的所有可能的轨道构型与简并能量。Enmag值表示声子激发的轨道简并的提升。数n随极化子的空间维度D而变化,q范围决定其大小。在x=0.125和x=0.3时,光谱分别显示了通过交换耦合的2D极化子和3D“自由”极化子,在所有键方向上的尺寸l= 1.67 a < 2a。在x 0 =0.2时,自旋和晶格动力学为尺寸l=2a的轨道极化子链提供了证据,其周期性分布超过~ 3a,相互作用能~ 3 meV。在T < Tc时,电荷与纵向声学声子一起沿着链传播,增强了它们的铁磁特性。非金属基体中金属链和铁磁链之间的相分离可能对CMR至关重要。
2019-02-22 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
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
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
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
Theory of Manganites Exhibiting Colossal Magnetoresistance
许多过渡金属氧化物体系的电子性质需要有关固体中电子行为的新概念来解释。继铜氧化物超导体之后,最近的一个例子是掺杂碱土金属的稀土锰氧化物,即$Re_{1-x}A_x MnO_3$,其表现出巨大的磁阻、金属绝缘体转变和许多其他知之甚少的现象。在这里,我们表明,强Jahn-Teller耦合之间的双重退化($d_{x^2 -y^2}$和$d_{3z^2 -r^2}$)$Mn$的$e_g$轨道和晶格振动模式(围绕$Mn$离子的氧八面体的)动态地将前者重组为一组状态(我们将其标记为$\ell$),其以大的局部晶格畸变和指数小的位间重叠局部化,另一组(标记为$b$)形成宽带。这种迄今未被怀疑但在微观上不可避免的$coexistence$具有根本不同的$\ell$和$b$状态,以及它们的相对能量和占据受掺杂$x$、温度$T$、局部库仑排斥$U$等的影响,构成了锰氧化物独特效应的基础。我们提出的结果,从强关联计算使用的动力学平均场理论,符合各种观测的轨道液体制度(说,$0.2\stackrel{<}\sim x \stackrel{<}\sim 0.5$)。我们概述了扩展,包括站点间$\ell$相干性和空间相关性/长程有序。
2003-08-20 cond-mat.str-el
Current oscillation and low-field colossal magnetoresistance effect in phase-separated manganites
在(La_{1-y} Pr_y)_{0.7} Ca_{0.3} MnO_3(y=0.7)和Nd_{0.5} Ca_{0.5} Mn_{1-z} Cr_zO_3(z=0.03)晶体的分相态中观察到了电流诱导的金属态到绝缘态的转变。在这种电流感应绝缘状态下施加磁场,会产生明显的低场负磁阻效应[r(H)/r(0)=10^{-3} at H= 1 kOe]。恒定电压的施加也导致高于阈值电压的欧姆关系的击穿。在高于该阈值的电压下,观察到电流的振荡。这种振荡很好地再现了一个简单的模型的局部开关的一个互补的传导路径。
2005-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Correlation between magnetostriction and polarization in orthorhombic manganites
最近我们报道了在HoMn_2O_5单晶中观察到的巨磁致伸缩效应。此外,我们还提出了在4.2K温度下由场相关极化测量所观察到的特性与巨磁致伸缩效应之间可能存在的相关性的假设。本文介绍了我们对HoMn_2O_5和TbMn_2O_5单晶的极化和磁致伸缩的测量结果,以及这两种化合物的磁致伸缩和极化相变之间的强相关性。这种相关性的起源进行了讨论。
2007-05-14 cond-mat.str-el