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
Magnetic field dependent variable range hopping behaviour in resistivity at low temperatures in polycrystalline colossal magnetoresistive manganites: evidence of spin polarised tunnelling
已经观察到多晶锰氧化物巨磁阻(CMR)的低温磁电阻行为与单晶有显著不同。多晶样品在远低于铁磁转变温度的温度下显示出大的磁阻,其中单晶的磁阻非常小。这通常归因于多晶样品中晶界处的自旋极化隧穿。在本文中,我们表明存在一个可变范围跳跃行为的电阻率在低温下的多晶CMR样品。在施加磁场的情况下,这种行为逐渐受到抑制。我们讨论了这些结果的意义与自旋极化隧道。
1998-05-19 cond-mat.str-el
Paramagnetic Spin Correlations in Colossal Magnetoresistive La0.7Ca0.3MnO3
中子能谱测量揭示了在265 K(约1.03 Tc)的巨磁阻材料La0.7Ca0.3MnO3的整个布里渊区的动态自旋相关性。长波长的行为是一致的自旋扩散,但额外的和意想不到的组件的散射也观察到在低能量常数E测量,它采取的形式的脊强准弹性散射沿(H 0 0)和等效方向运行。在能量高达至少28 meV的恒定E扫描中观察到定义良好的Q空间相关性,这表明顺磁相中存在强大的短程自旋相关性。
2012-04-02 cond-mat.str-el
Fermi Surface Nesting and Nanoscale Fluctuating Charge/Orbital Ordering in Colossal Magnetoresistive Oxides
我们使用高分辨率角分辨光电子能谱揭示费米表面和关键的传输参数的层状巨磁阻(CMR)氧化物La1.2Sr1.8Mn2O7的金属态。利用这些参数,计算的面内电导率比测量的DC电导率大近一个数量级。这种差异可以通过包括赝能隙来解释,该赝能隙在费米能量处去除了至少90%的光谱权重。赝能隙和许多其他性质的关键是平行的直费米面部分,这是非常容易嵌套的不稳定性。这些嵌套不稳定性产生纳米级波动的电荷/轨道调制,其与Jahn-Teller扭曲合作,并与双交换所青睐的电子巡回竞争。
2001-06-29 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
P-wave Pairing and Colossal Magnetoresistance in Manganese Oxides
我们指出,现有的实验数据表明,大多数锰氧化物在铁磁相中存在{ \sl挫抑} p波超导凝聚,但超导相干长度不足以覆盖整个系统。超导态类似于超流He-3中的$A_{1}$态。电阻率的急剧下降,比热的急剧跳变,以及隧道中的间隙打开都可以用p波配对来理解。此外,庞磁电阻(CMR)的自然解释超导波动与增加磁场。有限的电阻率可能是由于一些磁不均匀性。这项研究导致了室温超导的可能性。
1998-08-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
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
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
Colossal magnetoresistance and quenched disorder in manganese oxides
本文综述了锰氧化物巨磁电阻材料的实验和理论研究进展,重点讨论了淬火无序效应。由于化合物是固溶体,因此这种无序是固有的,并且它的重要性已经在几个输运和磁性实验中指出。最后,对无序强度的实验控制的最新进展进行了评述。理论上,在双交换机制的框架内探索了无序的影响。几个努力了解相图和电子性能进行审查。我们还简要地讨论了最近的一个主题上的竞争阶段的无序的影响和起源的庞磁电阻。
2005-01-31 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
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
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$_{A},和空穴掺杂浓度。我们的研究结果表明,第一次CMR锰氧化物中的动态…
2003-10-15 cond-mat.str-el
Nanoclustering phase competition induces the resistivity hump in colossal magnetoresistive manganites
使用一个两带双交换模型与Jahn-Teller晶格畸变和超交换相互作用,补充淬火无序,在电子密度$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
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
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
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
Colossal Magnetoresistance without Mixed Valence in a Layered Phosphide Crystal
具有强磁阻响应的材料是自旋电子技术、磁传感器和硬盘驱动器的支柱。其中,具有混合价态和立方钙钛矿结构的锰氧化物由于其巨磁阻(CMR)而脱颖而出。双交换相互作用是锰酸盐中CMR的基础,从而当相邻Mn 3+和Mn 4+离子上的自旋平行时,电荷传输增强。先前为CMR寻找不同材料或机制的努力导致了小得多的影响。在这里,我们显示了一个巨大的CMR在低温下在EuCd2P2没有锰,氧,混合价态,或立方钙钛矿结构。EuCd_2P_2具有层状三角晶格,在11 K时呈现反铁磁有序。在EuCd 2 P2晶体生长的CMR(104%)的幅度的竞争对手的幅度在优化的锰酸盐薄膜。我们的磁化,运输和同步加速器X射线数据表明,强烈的磁场波动是造成这种现象的原因。在低温下实现CMR而没有杂价,导致了与反铁磁自旋电子学相关的材料和技术的新领域。
2021-01-30 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
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
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
Composite Polarons in Ferromagnetic Narrow-band Metallic Manganese Oxides
提出了一种新的机制来解释庞磁电阻效应及相关现象。在铁磁窄带锰氧化物中,运动的电子伴随着Jahn-Teller声子云和自旋波云可以形成复合极化子。本文研究了这种复合极化子的基态和有限温度性质。利用变分方法,证明了零温下系统的能量随着复合极化子的形成而降低,有限温度下复合极化子的能谱和有效质量被温度和磁场强重整化.结果表明,复合极化子对铁磁窄带金属锰氧化物的输运和热力学性质有重要贡献。
1998-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Field-Induced Ferromagnetic Order and Colossal Magnetoresistance in La_{1.2}Sr_{1.8}Mn_2O_7: a ^{139}La NMR study
为了深入了解锰氧化物中巨磁电阻(CMR)的起源,我们对双层化合物La_{1.2} Sr_{1.8} Mn_2O_7进行了^{139} La NMR研究。我们发现,在居里温度T_C = 126 K以上,外加磁场诱导出一个长程铁磁有序结构,该有序结构可持续到T = 330 K。感应磁矩饱和的临界磁场与CMR效应达到最大值的磁场一致。因此,我们的研究结果表明,该化合物在T_C以上所观察到的CMR是由于场致铁磁性通过双交换相互作用产生金属态。
2006-02-07 cond-mat.mtrl-sci 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
Spin Dynamics of the Magnetoresistive Pyrochlore Tl_2Mn_2O_7
用中子散射方法研究了巨磁阻烧绿石Tl_2Mn_2O_7的磁序和自旋动力学。从顺磁态冷却后,磁关联发展,并在T_C(123 K)出现发散.在铁磁相中,可以观察到定义良好的自旋波,其色散关系E=Dq^{2}与理想的各向同性铁磁体所预期的无隙($Δ<0.04$ meV)色散关系相同。当T从低T接近T_C时,自旋波重整化,但没有观察到明显的中心扩散成分,这与La $_{1-x}$(Ca,Ba,Sr)$_x$ MnO $_3$体系形成鲜明对比.这些结果有力地表明,负责磁阻效应的机制在这两类材料中有不同的起源。
1998-05-11 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
Colossal Magnetoresistance by Avoiding a Ferromagnetic State in the Mott System Ca3Ru2O7
运输和磁性研究的Ca 3Ru 2 O 7的温度范围从0.4 K至56 K和磁场,B,高达45 T导致显着不同的行为时,施加沿不同的晶轴的字段。B的铁磁(FM)态具有全自旋极化||a轴,但巨大的磁阻实现只有B|| b轴。对于B|| c轴,观察到Shubnikov-de Haas振荡,随后是比B更小的电阻状态||a.因此,与标准的巨磁阻材料相比,FM相位对于电子跳跃是最不利的。这些性质与Mott转变(48 K)附近的极不寻常的自旋-电荷-晶格耦合一起由轨道自由度驱动。
2005-03-30 cond-mat.str-el
Magnetic Interactions in Transition-Metal Oxides
本文介绍了基于磁力定理的自旋密度泛函理论分析原子间磁相互作用的一般框架,并将其与过渡金属氧化物的模型联系起来,给出了几个例子,说明这种方法如何用于分析钙钛矿锰氧化物、双钙钛矿和烧绿石化合物的磁性质。
2003-05-29 cond-mat.mtrl-sci 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
Competition of Zener and polaron phases in doped CMR manganites
在巨磁阻锰钙钛矿铁磁相金属-绝缘体转变附近,局域和巡回载流子共存的实验证据表明,对于CMR转变的理论描述,我们提出了一种等密度极化子和齐纳带电子态之间具有双折射特性的两相方案.我们发现,这两种状态之间的微妙平衡,具有明显不同的电子特性可以很容易地通过改变物理参数的影响,产生各种“的”效果,如大的磁化强度和电导率的变化在附近的转变温度。
2001-01-16 cond-mat.str-el
Charge ordering, stripes and phase separation in manganese perovskite oxides: an STM/STS study
锰钙钛矿氧化物中与巨磁电阻(CMR)相关的相变的微观表征是理解其潜在机制的一个非常重要的组成部分。扫描隧道显微镜(STM)是最适合调查他们的一些报告的特点,包括电荷有序,晶格畸变,和电子相分离。在这里,我们研究Bi 1-XCaXMnO 3(BCMO)与x=0.76。在该组成下,BCMO在冷却时形成绝缘电荷有序相,其作为温度的函数的研究将允许识别金属-绝缘体相变(MIT)的原子尺度特征。我们观察到不同的原子尺度相在温度以上和以下的MIT,具有非常不同的电子和结构特征。结合STM显微照片和电流-电压隧穿特性,我们发现,电荷排序与局部导电状态(金属或绝缘)和局部结构顺序。此外,STM示出了这些相的共存,如对于一阶相变所预期的。
2005-11-05 cond-mat.str-el
Structure, electric and magnetic properties of the electron-doped manganese oxide: La{sub(1-x)}Te{sub(x)}MnO{sub(3)}(x=0.1, 0.15)
本文研究了一种具有良好庞磁电阻(CMR)特性的新材料La{sub(1-x)}Te{sub(x)}MnO{sub(3)}(x=0.1,0.15)的电学和磁学性质。这些化合物具有菱面体结构。在该材料中,Te取代了部分La离子,导致晶格收缩和Mn-O-Mn键角加宽。X射线光电子能谱(XPS)分析表明,Te离子为四价态,Mn离子为Mn{sup(2+)}和Mn{Sup(3+)}的混合态。因此,该材料可以被视为电子掺杂的化合物。当x=0.1,0.15时,居里温度(Tc)分别为240 K和255 K。在200 K和40 kOe的磁场下,最大磁电阻比MR=[r(0)-r(H)]/r(0)约为51%.
2003-01-21 cond-mat.str-el
GdI_2: A New Ferromagnetic Excitonic Solid?
二维巨磁电阻系统GdI_2在铁磁转变点以下发展出一种不寻常的金属态,并在低温下变为绝缘态。有人认为,这种几何挫折,相关的穷人的金属是一个可能的候选人的铁磁激子液体。重整化的费米面支持在较低温度下通过无序有序机制进一步对称破缺到电荷有序的激子固体基态。几个实验预测调查这种独特的轨道相关的基态。
2008-08-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Half Metallicity in Pr$_{0.75}$Sr$_{0.25}$MnO$_3$: A first Principle study
在本通讯中,我们提出了第一原理研究Pr $_{1-x}$ Sr $_{x}$ MnO $_3$与$x = 0.25$。虽然该系统的母体化合物是具有不同结构和磁基态的反铁磁绝缘体,但$x = 0.25$处于Pr $_{1-x}$ Sr $_{x}$ MnO $_3$相图的巨磁电阻区[C. Martin,A. Maignan,M.埃尔维尤湾Raveau,Phys.Rev.B60(1999)12191]。我们对端点化合物的能带结构计算与已有的理论和实验结果吻合得很好[C。Martin,A. Maignan,M.埃尔维尤湾Raveau,Phys.Rev.B60(1999)12191; Rune Sondena,P. Ravindran,Svein Stolen,Tor Grande,Michael Hanfland,Phys.Rev.B74(2006)144102]。有趣的是,我们的计算表明,Pr $_{0.75}$ Sr $_{0.25}$ MnO $_3$具有半金属特性,在少数带中具有2.8 eV的巨大带隙。我们相信,这一结果将燃料进一步感兴趣的一些这些特殊组合物的巨大磁阻锰氧化物,因为它们可能是潜在的候选人自旋电子器件。我们讨论了Pr $_{0.75}$ Sr $_{0.25}$ MnO $_3$的半金属性的变化,作为Sr掺杂PrMnO $_3$的结果的轨道杂化。此外,我们强调了半金…
2007-12-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Direct observation of electron doping in La0.7Ce0.3MnO3 using x-ray absorption spectroscopy
我们报告的X射线吸收光谱(XAS)研究的薄膜的La 0.7 Ce 0.3 MnO 3,以前只推测是一个电子掺杂系统的锰氧化物。测量清楚地表明,铈处于Ce(IV)价态,锰以Mn 2+和Mn 3+价态的混合物存在。这些数据明确地表明,La0.7Ce0.3MnO3是一种电子掺杂的巨磁阻锰氧化物,这一发现可能为器件应用以及进一步的基础研究开辟新的机会,以更好地模拟这些材料中的巨磁阻现象。
2002-08-19 cond-mat.str-el
Colossal low-field negative magnetoresistance in CaAl$_{2}$Si$_{2}$-type diluted magnetic semiconductors (Ba,K)(Cd,Mn)$_{2}$As$_{2}$
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室);Collaborative Innovation Center of Quantum Matter(量子物质协同创新中心)
研究了Ba$_{1-x}$K$_x$(Cd$_{1-y}$Mn$_y$)$_2$As$_2$的磁性和磁输运性质,发现其在低磁场下具有巨负磁电阻,且具有高Curie温度和强自旋-电荷耦合特性。
2026-04-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.app-ph
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
Spin polarized tunneling in the half-metallic ferromagnet La0.7Sr0.3MnO3: experiment and theory
在铁磁转变温度以下,多晶庞磁电阻化合物的磁电阻(MR)表现出不同于单晶的行为。这种差异通常归因于多晶样品的晶界处的自旋极化隧穿。本文在平均场近似下,导出了颗粒铁磁系统中自旋极化隧穿对磁电阻贡献的理论表达式。我们将此模型应用到我们的实验数据上的半金属铁磁体La 0.7Sr 0.3MnO 3,并发现,理论预测符合得很好,与观察到的自旋极化MR对自发磁化强度的依赖性。
1998-07-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Colossal Magnetoresistant Materials: The Key Role of Phase Separation
对锰氧化物(广泛称为锰氧化物)的研究是强关联电子领域内的主要研究领域之一,锰氧化物表现出“巨”磁阻(CMR)效应。经过近年来相当大的理论努力,主要是由现实模型的计算和平均场研究指导,在理解这些化合物的奇特性质方面取得了相当大的进展。这些最近的研究表明,基态的锰氧化物模型往往是本质上不均匀的,由于存在着强烈的倾向相分离,通常涉及铁磁金属和反铁磁电荷和轨道有序绝缘域。使用混合态的电阻率随温度的计算导致与实验的良好协议。混合相的趋势有两个起源:(i)具有不同密度的相之间的电子相分离,导致纳米尺度的共存团簇,以及(ii)由一级金属-绝缘体转变附近的无序驱动的等密度相之间的无序诱导相分离。在后者中共存的团簇的尺寸可以大到微米。有人认为,大量的各种各样的实验在这里详细审查包含与理论预测相一致的结果。锰氧化物揭示了许多有趣的物理现象,对其进行深入的研究对于关联电子领域的研究具有重要意义。
2000-12-07 cond-mat.str-el
Chemical Tuning of Positive and Negative Magnetoresistances, and Superconductivity in 1222-type Ruthenocuprates
高临界温度超导性和大磁阻效应是过渡金属氧化物中两种重要的电子导电现象。高Tc材料具有诸如用于MRI和NMR的超导磁体的应用,并且磁阻材料可以在磁传感器和自旋电子器件中找到用途。在这里,我们报告的RuSr 2(R2-xCex)Cu 2 O 10-d xenocuprates的化学掺杂研究表明,一个单一的氧化物系统可以在高空穴掺杂的超导性和低掺杂水平的不同的磁阻性能之间进行调整。在RuSr2R1.8-xY0.2CexCu2O10-d系列中发现了负磁阻随空穴浓度的稳健变化,而RuSr2R1.1Ce0.9Cu2O10-d材料显示出前所未有的从负到正的磁阻随稀土(R)离子半径的交叉。
2007-11-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two-Fluid Behaviour at the Origin of the Resistivity Peak in Doped Manganites
本文报道了高质量巨磁阻锰氧化物单晶样品La_{0.7} Ca_{0.3} Mn O_3和Pr_{0.7} Sr_{0.3} Mn O_3的一系列磁性和输运测量结果。1%Fe掺杂允许穆斯堡尔谱研究,其显示(i)铁磁相内的不寻常的谱线加宽和(ii)铁磁和顺磁贡献在居里点T_C附近的区域T_1<T<T_2中共存。在Pr_{0.7} Sr_{0.3} Mn O_3的情况下,电阻率峰值出现在相当高的温度下,T_{MI} >T_2。这表明,相分离成金属(铁磁)和绝缘(顺磁)相一般不能负责的电阻率峰值(并因此为相关的庞磁阻)。我们的结果可以理解现象学内的双流体的方法,这也允许T_C和T_{MI}之间的差异。我们的数据确实意味着锰氧化物的磁性和输运性质是密切相关的,在T_C和T_{MI}的两个转变可以被看作是不同的现象。
2008-11-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The nanoscale phase separation in hole-doped manganites
有时会观察到宏观相分离,其中在绝缘基质中观察到铁磁簇,并且认为这对锰氧化物的庞磁阻(CMR)特性至关重要。由于允许载流子移动的簇之间的渗透,磁场的施加确实可以触发大的磁阻效应。然而,这种宏观相分离主要与非本征缺陷或杂质有关,它们阻碍了系统的长程电荷轨道有序。我们表明,在本文章中,而不是宏观相分离,一个均匀的短程电荷轨道顺序伴随着自旋玻璃态发生,作为一个内在的结果的随机电位扰动的均匀性引起的阳离子的固溶体上的$A$ -网站的这些材料的结构。因此,相分离确实发生了,但以更微妙和有趣的纳米级形式,这里称为“纳米”。值得注意的是,这种"纳米级相分离“本身就能够在钙钛矿锰氧化物中产生巨大的磁阻,并且潜在地与锰氧化物以及许多其他过渡金属氧化物的各种其他磁和/或电性质相关,如我们在整篇文章中所讨论的那样,这些锰氧化物以块体或薄膜形式存在。
2007-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Room-temperature Low-field Colossal Magneto-resistance in Double-perovskite Manganite
在强关联电子系统中,由于外加磁场的作用,电阻会急剧减小,这就是所谓的巨磁阻效应。锰氧化物中CMR的发现发展了电荷、轨道和自旋自由度之间强耦合的科学。CMR在传感器、存储器等方面的应用前景也吸引着科学家们的目光,但迄今为止,还没有发现能够满足高工作温度、低工作磁场、电阻变化大等应用条件的CMR材料,因此还没有实现利用CMR效应的应用。本文报道了A位有序NdBaMn_2_O_6_x晶体在低于2 T的磁场下,在300 K附近的电阻变化超过两个数量级。当温度和磁场从绝缘(金属)相扫向金属(绝缘)相时,绝缘(金属)导电分别在1 K和0.5 T内变为金属(绝缘)导电。CMR归因于电荷有序的熔化。从B-T相图估计的熵变小于电荷和轨道有序的预期。Mn自旋磁矩的短程铁磁涨落是高温低磁场巨磁电阻效应的重要关键。
2018-11-19 cond-mat.str-el
Optical spectral weights and the ferromagnetic transition temperature of CMR manganites: relevance of double-exchange to real materials
我们提出了一个彻底的和定量的双交换模型的实验数据上的巨磁电阻锰钙钛矿。我们的研究结果解决了一个争议,表明物理超越双交换是重要的,即使在La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_3$,这已被视为一个传统的双交换系统。我们表明,不同的计算相互比较和数据的关键量是导带动能$K$,这是不敏感的能带结构的细节,可以从光学电导率测量实验确定。$T_c$对Hund耦合$J$和载流子浓度$n$的看似复杂的依赖性被示出以反映$K$随$J$、$n$和温度的变化。我们目前的结果,允许解释实验的光学电导率,并表明,以前解释的洪德耦合方面的功能被错误识别。我们还纠正了以前工作中提出的相图中的小错误。
1999-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetic transition in the double-exchange model on the pyrochlore lattice
在钙钛矿锰氧化物中的巨磁阻背景下已经被广泛研究的双交换模型,已知在低温下由于通过Hund规则耦合的局部化时刻和巡回电子之间的相互作用而呈现铁磁金属状态。在这里,我们调查的铁磁转变的双交换模型定义的挫烧绿石晶格作为一个简单的铁磁烧绿石氧化物模型的数值。我们证明,有限尺寸的校正大大减少了通过在蒙特卡罗模拟,这使得能够估计在相对较小的尺寸集群的铁磁转变温度的扭曲的边界条件的平均值。与无阻挫立方晶格系统的估计进行了比较。
2010-02-18 cond-mat.str-el
Competition between ferromagnetic and charge-orbital ordered phases in Pr$_{1-x}$Ca$_{x}$MnO$_3$ for $x$=1/4, 3/8, and 1/2
自旋,电荷和轨道结构的掺杂锰氧化物模型的分析平均场和数值弛豫技术相结合的研究。在电子-声子和反铁磁$t_{2g}$自旋耦合的实际值,铁磁(FM)相和电荷轨道有序(COO)绝缘状态之间的竞争被发现$x$ =1/4,3/8和1/2,如实验观察到的Pr $_{1-x}$ Ca $_{x}$ MnO $_3$的$x$ =0.3 $\sim$ 0.5。自旋-电荷-轨道有序模式的理论预测与实验进行了比较。FM-COO的能量差是令人惊讶的小密度研究,结果兼容的存在下,一个强大的磁电阻效应在Pr $_{1-x}$ Ca $_{x}$ MnO $_3$在一个大的密度间隔。
1999-12-29 cond-mat.str-el
Cation spin and superexchange interaction in oxide materials below and above spin crossover under high pressure
我们推导出简单的规则的符号的超交换相互作用的基础上的超交换相互作用的过渡金属氧化物,是有效的在高压下的自旋交叉以下和以上的多电子计算。在d $^n$配置中的两个阳离子之间的超交换相互作用由与电子-空穴虚激发相关的对d $^{n + 1}$和d $^{n - 1}$配置的不同状态的单独贡献的总和给出。利用这些规则,我们分析了一些氧化物与磁性阳离子的超交换相互作用的符号,从d $^2$到d $^8$的电子配置:铁,钴,铬,镍,铜和锰的氧化物随着压力的增加。最有趣的结果涉及钴和镍的氧化物CoO,Ni $_2$ O $_3$和La $_2$ CoO $_4$,LaNiO $_3$的磁态同构到众所周知的高T $_C$和庞磁阻材料。这些氧化物在高压下具有自旋$\frac{1}{2}$。改变的相互作用从反铁磁低于自旋交叉以上的铁磁自旋交叉的预测与dPDMATHABMW(FeBO $_3$)和dPDMATHABMX(CoO)配置的阳离子的氧化物材料,而与其他d $^n$配置的材料在高压下的自旋交叉不改变超交换相互作用的符号。
2020-02-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el