First Principles Study of Structural, Electronic and Magnetic Interplay in Ferroelectromagnetic Yttrium Manganite
我们提出的铁磁体,钇锰氧化物(YMnO 3)的局域自旋密度近似赝势计算的结果。铁电性和非铁电性钙钛矿锰氧化物之间的差异的根源是通过比较计算的钇锰氧化物在其铁电性六方相和非铁电性正交相的性质。此外,正交YMnO 3与原型非铁电锰氧化物,镧锰氧化物进行了比较。我们发现,虽然八面体晶体场分裂的立方钙钛矿结构的Mn 3+离子周围的中心对称的Jahn-Teller失真,显着不同的分裂在六方钙钛矿创建一个电子配置与铁电失真一致。我们解释了扭曲的本质,并表明Mn 3+离子上的局部磁矩是扭曲发生的必要条件。
2001-12-03 cond-mat.mtrl-sci
Effects of Annealing Conditions on the Microstructure and Magnetic Properties of the Perovskite Manganite, La0.75Sr0.25MnO3
研究了退火条件对锰氧化物La_(0.75)Sr_(0.25)MnO_3庞磁电阻材料的显微结构和磁性能的影响。增加退火温度和退火时间被认为增加了样品内的微晶的尺寸。从Arrott图分析中得到的每分子式单位的自发磁矩和居里温度被观察到依赖于微晶的平均尺寸。
2011-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic exchange interaction between rare-earth and Mn ions in multiferroic hexagonal manganites
用远红外光谱研究了多铁性六方锰酸盐HoMnO_3的磁动力学。HoMnO3的低温磁激发谱由晶场分裂J=8流形内Ho离子的磁偶极跃迁和Mn离子的三角反铁磁共振组成。我们确定了Ho离子基态的有效自旋哈密顿量。Mn反铁磁共振的磁场分裂使我们能够测量稀土和Mn离子之间的磁交换耦合。
2008-11-06 cond-mat.mtrl-sci
Electrical transport properties of manganite powders under pressure
我们测量了La $_{5/8-y}$ Pr $_y$ Ca $_{3/8}$ MnO $_3$(LPCMO,y=0.3)亚锰酸盐的微米到纳米粉末在4千巴的静水压力下的电阻。通过对微波辅助脱硝工艺合成的样品进行不同的最终热处理,我们获得了两个特定的晶粒特征尺寸(40 nm和1000 nm),这使得我们能够分析具有锰氧化物的金属电极界面的导电性质的晶粒尺寸敏感性。(Pt / LPCMO)以及由LPCMO粉末形成的本征晶间界面在仅外压作用下聚集。我们还分析了压力对这些粉末的相图的影响。我们的研究结果表明,不同的磁相共存,在低温下,电输运性质的内在接口,因为我们观察到的颗粒行为和电子输运占主导地位的空间电荷限制电流机制的证据。
2012-01-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Magnetic interaction at an interface between manganite and other transition metal oxides
对钙钛矿锰氧化物与其它过渡金属氧化物界面的磁相互作用进行了研究。后者由$d_{3z^2-r^2}$能级中的电子数$n$指定为$(d_{3z^2-r^2})^n$。基于在界面处形成的分子轨道和广义Hund规则,磁相互作用的符号是相当唯一的确定。例外情况是当$d_{3z^2-r^2}$轨道在与$(d_{3z^2-r^2})^1$或$(d_{3z^2-r^2})^2$系统相邻的界面亚锰酸盐层中稳定时。在这种情况下,磁相互作用对Mn $d_{3z^2-r2}$轨道的占据敏感。研究还表明,界面Mn层和体区域之间的磁相互作用可以改变。因此,锰氧化物基异质结构显示出丰富的磁性行为。我们还介绍了如何推广的论点,包括$t_{2g}$轨道。
2010-07-27 cond-mat.mtrl-sci
Neutron scattering evidence for magnetic field driven abrupt magnetic and structural transitions in a phase separated manganite
在电荷有序的Pr0.5Ca0.5MnO3锰氧化物的Mn位上进行取代是导致磁场驱动磁化曲线突变的有效途径。为了得到新的见解的起源,这一显着的功能,Pr0.5Ca0.5Mn0.97Ga0.03O3钙钛矿锰氧化物已被研究的中子衍射,随温度和在2.5 K的外加磁场高达6特斯拉。在低温基态下,发现了一个弱而复杂的反铁磁序。在一定强度的磁场作用下,样品的磁化曲线呈现出阶梯状的变化,并伴随着结构的变化。小角中子散射提供了微米尺寸的铁磁畴的成核过程的磁化行为的证据。
2003-10-09 cond-mat.mtrl-sci
Effect of pressure on magnetization and magnetostriction jumps in the manganite Eu$_{0.58}$Sr$_{0.42}$MnO$_{3}$
我们研究了压力对Eu $_{0.58}$ Sr $_{0.42}$ MnO $_{3}$的磁化跳变及其相关磁致伸缩的影响。降低所施加的压力的临界场被解释由抑制的亚稳阻断状态,这是固有的相分离的锰氧化物系统表现出的磁雪崩。为了减少大块样品中不良热耦合的一个因素,并进一步研究磁化跳变的性质,我们进行了压力对粉末样品等温磁化强度的影响。尽管粉末样品的$MH$曲线在高场下不饱和,但在块体样品和粉末样品之间的临界场没有差异。这些结果表明,在突变的冷冻相分离状态的关键作用。
2011-11-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
First Principles Investigation of Ferromagnetism and Ferroelectricity in Bismuth Manganite
我们目前的局部自旋密度近似(LSDA)赝势计算的钙钛矿结构的氧化物,铋锰氧化物(BiMnO3)的结果。通过首先计算高对称立方相的总能量和能带结构,然后依次降低磁性和结构对称性,确定了铋锰氧化物与其他钙钛矿锰氧化物之间差异的起源。我们的研究结果表明,铋阳离子和氧阴离子之间的共价键稳定不同的磁性和结构相相比,稀土锰氧化物。这与最近的实验结果一致,表明掺杂的铋锰氧化物中的电荷有序性增强。
1998-09-21 cond-mat.mtrl-sci
Effect of pressure on steplike magnetostriction of single crystalline (La$_{0.4}$Pr$_{0.6}$)$_{1.2}$Sr$_{1.8}$Mn$_{2}$O$_{7}$ bilayered manganite
报道了压力对双层锰氧化物(LaPr)1.2Sr1.8Mn2O8单晶阶跃磁致伸缩的影响,以了解场致一级相变的超尖锐性质。压力的施加抑制了阶跃式转变,并导致磁致伸缩的广泛变化。向晶体注入电流也减弱了磁致伸缩和磁阻的阶跃变化。外加压力或外加电流促进铁磁相互作用的稳定化或载流子的离域化,从而抑制台阶行为。我们的研究结果表明,台阶现象是密切相关的局域载流子的存在,如短程电荷轨道有序团簇。
2008-09-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Decoupled magnetic and electrical switching in manganite trilayer
我们报告的磁性和电输运的外延生长的三层薄膜结构,包括La 0.59 Ca 0.41 MnO 3夹在La 0.67 Ca 0.33 MnO 3电极的研究。由于La 0.59 Ca 0.41 MnO 3位于薄膜铁磁金属相场的边缘,因此可以预期相分离效果。这些效应可以解释所观察到的中间层的磁各向同性。相比之下,电极材料是磁单轴的。易轴磁场扫描的三层产生两个尖锐的磁性转变,但只有一个尖锐的转变,在电流面内电阻测量。
2005-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Insights into the enhancement of oxygen mass transport properties of strontium doped lanthanum manganite interface-dominated thin films
采用脉冲激光沉积法在氧化钇稳定的氧化锆单晶上制备了掺锶锰氧化镧薄膜,并对该材料作为阴极进行了全面的电化学表征。一个物理上有意义的电气模型,以适应的电化学阻抗谱的结果,以提取的主要氧传质参数作为温度和氧分压的函数。从分析中提取的氧扩散和表面交换系数表现出几个数量级的增强相对于在文献中报道的体积值和一个意想不到的低依赖性与氧分压。不同的观察相结合,提出了一种机制,主要是基于高浓度的氧空位预期在晶界的界面占主导地位的薄膜中的氧的掺入增强。
2018-11-30 cond-mat.mtrl-sci
Effects of Pressure on Electron Transport and Local Structure of Manganites: Low to High Pressure Regime
研究了La_(0.60)Y_(0.07)Ca_(0.33)MnO_3在1atm ~7 GPa压力范围内的电阻率和结构随压力的变化关系。金属到绝缘体的转变温度(TMI)被发现达到最大值,电阻率达到最小值在~3.8 GPa。超过该压力,TMI随着电阻率的伴随增加而降低。在室温下的结构测量表明,在低压(低于2 GPa)的Mn-O键长压缩。在~2和~ 4GPa之间,压力引起的Jahn-Teller(JT)畸变的增强与Mn-O_1-Mn键角增加到~180(度)平行发生。在~ 4GPa以上,Mn-O_1-Mn键角减小,而JT畸变似乎保持不变。TMI以上的电阻率很好地模拟了可变距离跳变。局域化长度的压力依赖性遵循TMI的行为。
2003-03-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Four-spin ring interaction as a source of unconventional magnetic orders in orthorhombic perovskite manganites
我们采用从头算电子结构计算结合蒙特卡罗模拟研究了体相正交HoMnO $_3$和ErMnO $_3$的磁性和铁电性质。我们的目标是解释的正交钙钛矿锰氧化物(o-$R$ MnO $_3$)与小稀土($R$)阳离子或Y,以及由不同的实验组报道的电极化的强度的方向和幅度之间的矛盾,在测量的磁性的不一致性。我们的计算稳定的几个外来的磁订单(所谓的w-螺旋,H-原子力显微镜和I-原子力显微镜),其存在解决了测量的磁性和铁电性能的o- $R$ MnO $_3$的矛盾。我们表明,这些订单出现由于强大的四自旋环交换相互作用。
2018-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Absence of Long Range Magnetic Order in the La1.4Sr0.8Ca0.8Mn2O7 Bilayered Manganite
在这项工作中,我们研究了,通过高分辨中子衍射作为温度的函数,两种不同的退火处理的La 1.4Sr 0.8Ca 0.8Mn 2 O 7双层锰氧化物。我们的数据使我们能够显示,第一次,在这种最佳掺杂的双层锰氧化物的A-网站的结构是掺杂有相同比例的不同的等价阳离子(Ca和Sr)的情况下,长程磁序。然而,该系统,提出了定义的IM过渡,这表明,传输性能不链接到长程序的演变和二维自旋有序的钙钛矿块的层可能足以“帮助”空穴跳跃。由Ca掺杂引起的磁序抑制的可能原因是与Sr和Ca离子之间的阳离子尺寸失配耦合的尺寸效应。
2006-05-02 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic charges and magnetoelectricity in hexagonal rare-earth manganites and ferrites
磁电(ME)材料具有根本的兴趣,并显示出广阔的技术应用潜力。通常,对ME响应的主要贡献是晶格介导的贡献,其与Born电荷$Z^{\rm e}$及其类似物动态磁荷$Z^{\rm m}$成比例。我们先前的研究已经表明,作用在非共线自旋上的交换收缩比那些依赖于自旋-轨道耦合的磁荷大得多。六方晶系锰氧化物$R$ MnO $_3$和铁氧体$R$ FeO $_3$($R$ = Sc,Y,In,Ho-Lu)表现出电、磁和结构自由度之间的强耦合,过渡金属离子通过超交换反铁磁耦合,形成120 $^\circ$非共线自旋排列.在这里,我们提出了一个理论研究的磁荷,自旋晶格和自旋电子ME常数,在这些六方锰氧化物和铁氧体,澄清交换收缩导致增强的$Z^{\rm m}$值和巨大的面内自旋晶格ME效应的条件。
2015-04-14 cond-mat.mtrl-sci
Symmetry and magnetically driven ferroelectricity in rare-earth manganites RMnO3 (R=Gd, Tb, Dy)
本文从对称性的角度研究了正交晶系锰氧化物RMnO_3(R=Gd,Dy或Tb)的磁驱动铁电性。所采用的方法将用于表征位移调制结构的极性性质的方法推广到不可约磁序参量的情况。建立了磁感应铁电性的对称性条件,并从一般的对称性考虑导出了Landau-Devonshire自由能泛函。在DyMnO 3和TbMnO 3在零磁场下观察到的铁电极化解释在可还原的磁序参量的对称性。极化旋转在这些化合物中引起的外部磁场和稳定的铁电相在GdMnO 3占的机制,其中磁化强度和极化是次要的序参量,不直接耦合,但相互竞争,通过它们的耦合竞争的主要调制的序参量。
2007-09-20 cond-mat.mtrl-sci
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
Ferroelectric control of magnetization in La_{1-x}Sr_xMnO3 manganites: A first-principle study
利用第一性原理研究了钙钛矿型铁电体(PbTiO 3)与磁性锰氧化物La_{1-x} Sr_xMnO 3之间的界面。我们表明,通过切换铁电极化,额外的载流子积累或耗尽在锰氧化物的界面区域,这种载流子密度的变化可以修改界面Mn的磁自旋配置,这与实验观察到的极大的磁化强度变化是一致的。我们还描述了一个意想不到的纯界面现象,即铁电极化的界面区域的变化的磁能量-自由度不存在于散装锰氧化物。理论上,我们证明了在广泛使用的DFT+U类交换关联泛函中,Hubbard $U$参数的精确选择对基态磁结构的敏感性.我们提供了一个简单的伊辛模型,解释了与U的磁结构的演变与各种不同的方式,其中一个可能会尝试选择一个适当的U参数的讨论。
2012-08-10 cond-mat.mtrl-sci
Influence of the triangular Mn-O breathing mode on the magnetic ordering in multiferroic hexagonal manganites
我们结合对称性分析、唯象模拟和第一性原理密度泛函理论来探讨六方晶系稀土锰氧化物中磁基态和详细原子结构之间的相互作用。我们发现,磁有序是敏感的呼吸模式扭曲的Mn和O离子在$ab$平面,这是描述的K \textsubscript{1}模式的高对称性结构。我们的密度泛函计算的磁相互作用表明,这种模式特别影响单离子各向异性和平面间的对称交换。通过从我们的第一原理结果中提取磁模型哈密顿量的参数,我们开发了一个相图来描述作为各向异性和交换相互作用的函数的磁结构。这反过来又使我们能够解释的依赖性的磁基态的身份的稀土离子和K \textsubscript{1}模式。
2022-02-04 cond-mat.mtrl-sci
The Dielectric Response of La0.5Ca0.5-xSrxMnO3 (0.1 <= x <= 0.4) Manganites with Different Magnetic Ground States
本文研究了半掺杂锰氧化物La_(0.5)Ca_(0.5-x)Sr_xMnO_3(0.1 \leq \times \leq 0.4)在不同磁基态下的介电行为。相对介电常数的实部作为温度ε ^'(T)的函数,在铁磁(TC)和电荷有序转变(TCO)温度附近表现出最大值,伴随着高介电损耗。x = 0.1和x = 0.3的样品在低于TCO时的激活能相同,约为0.12 eV,而弛豫时间常数在2.8 \times 10-9 s - 6.03 \times 10-11 s范围内变化。与具有x \leq 0.3的样品相反,对于x = 0.4掺杂,介电常数在磁性相变附近表现出强的温度依赖性。这种行为可能与接近磁跃迁的竞争磁相互作用(磁极化子)的存在有关。
2010-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Large domain wall resistance in self-organised manganite film
铁磁金属锰氧化物中的磁畴壁的电阻可以通过图案化纳米收缩而提高到10-12欧姆·米2 [J. Appl. Phys. 89,6955(2001)]。我们表现出同样大的增强相分离的La0.60Ca0.40MnO3锰氧化物薄膜,而不求助于nanopatterning。畴壁测量电流垂直于平面(CPP)的几何形状之间的铁磁金属La0.70Ca0.30MnO3电极图案像磁性隧道结。
2006-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Correlation between electrical and magnetic properties of phase separated manganites studied with a General Effective Medium model
我们已经进行了电阻率和直流磁化测量作为温度的函数,多晶样品相分离的LaPrCaMnO。假设样品是典型的类金属锰氧化物和绝缘锰氧化物的混合物,我们利用广义有效介质理论得到了对应于不同铁磁体积分数值的理论电阻率-温度曲线。通过将这些数据与我们的实验电阻率曲线进行比较,我们得到了我们的样品的相对铁磁体积分数作为温度的函数。这一结果与相应的磁化强度数据非常吻合,表明混合相方案是解释本化合物磁性和输运性质的关键因素。
2014-08-15 cond-mat.mtrl-sci
Canted Magnetic Ground State of Quarter-Doped Manganites $R_{0.75}$Ca$_{0.25}$MnO$_3$ ($R$ = Y, Tb, Dy, Ho, and Er)
用X射线衍射和交流/直流磁化率测量研究了四分之一掺杂锰氧化物$R_{0.75}$ Ca $_{0.25}$ MnO $_3$($R$ = Y,Tb,Dy,Ho,Er)的多晶样品。所有五个样品都是正交晶系,并表现出相似的磁性:增强的铁磁性低于$T_1$($\sim80$ K)和自旋玻璃(SG)状态低于$T_{SG}$($\sim30$ K)。随着$R^{3+}$离子尺寸的增加,$T_1$和$T_{SG}$通常都增加。Tb $_{0.75}$ Ca $_{0.25}$ MnO $_3$的单晶中子衍射结果表明,SG态主要由一种新的倾斜(即非共线)反铁磁自旋态的短程有序形式组成。此外,基于四分之一掺杂锰氧化物的双交换模型的计算表明,这种新的磁性相提供了铁磁态和理论预测的自旋正交条纹相之间的过渡态。
2016-01-10 cond-mat.mtrl-sci
Instabilities and Insulator-Metal transitions in Half-Doped Manganites induced by Magnetic-Field and Doping
通过自洽地计算零温下的Jahn-Teller(JT)畸变花样、电荷、轨道和磁序,讨论了半掺杂锰氧化物双轨道模型的相图。我们分析了这些阶段所造成的电子或空穴掺杂远离半掺杂,或通过施加磁场的不稳定性。对于半掺杂锰氧化物的CE绝缘相,在中间JT耦合制度,我们表明,有一个倾斜的自旋(促进移动载流子)和极化自陷载流子JT缺陷之间的竞争。这导致了显著的粒子-空穴不对称性,其中倾斜仅在半掺杂的电子掺杂侧获胜。我们还表明,CE相经历了一个一级转变的铁磁金属相时,施加一个磁场,晶格畸变图案的突变。我们讨论的因素,管理的过渡领域的有趣的小规模。我们认为,所涉及的铁磁金属相有两种类型的载流子,本地化和带状,导致一个有效的双流体模型。
2006-01-20 cond-mat.mtrl-sci
The current spin on manganites
在材料中,具有非常不同的磁性和电子性质的相的存在和共存既不寻常又令人惊讶。锰氧化物特别吸引人的想象力,因为它们表现出的复杂性掩盖了它们的化学单相性质。这种复杂性的出现是因为磁性,电子和晶体结构相互作用,以提供共存的奇异磁性和电子相。这种共存是自组织的,但容易受到外部扰动的影响,允许我们在这里描述的那种微妙而富有想象力的实验。此外,这些实验表明,每个竞争阶段本身仍然是一个未完全解决的谜。
2007-07-05 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic non-uniformity and thermal hysteresis of magnetism in a manganite thin film
用X射线反射仪、电子显微镜、电子能量损失谱和极化中子反射仪测量了生长在NdGaO3衬底上的(LaPDMATHABMM Pr $_x$)$_{1-y}$ Ca $_y$ MnO $_{3-δ}$(x = 0.52PDMATHABMR 0.05,y = 0.23PDMATHABMR 0.04,δ = 0.14PDMATHABMR 0.10)单晶薄膜的化学和磁性深度分布。我们的数据表明,薄膜表现出不同的磁相共存的深度的函数。磁性深度剖面与化学成分随深度的变化有关。薄膜中铁磁有序的热滞后表明在低温下发生了一级铁磁相变。
2011-12-14 cond-mat.mtrl-sci
Role of external and internal perturbations on ferromagnetic phase transitions in manganites: Existence of tricritical points
提出了一个唯象的平均场论来描述外磁场、压力和化学替代对锰氧化物铁磁-顺磁相变性质的作用。外场(或压力)的应用转移的过渡,导致场(或压力)依赖的相边界,沿该三临界点被证明存在的一阶FM-PM转变成为二阶。我们表明,FM过渡上的化学取代的效果是类似的外部扰动(磁场和压力),这包括存在一个三临界点,在该过渡的顺序变化。我们的理论预测令人满意地解释了FM-PM过渡的性质,在几个系统中观察到的。从我们的实验数据,如Sm $_{0.52}$ Sr $_{0.48}$ MnO $_3$的大范围的巨磁阻锰氧化物单晶的建模假设已得到严格验证。理论模型预测的一个三临界点已在本实验中得到验证,这提供了一个主要的分歧的强度的模型提出。
2018-06-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Determination of the magnetocaloric effect from thermophysical parameters and their relationships near magnetic phase transition in doped manganites
我们提出的磁热效应(MCE)在Pr0.7Sr0.2Ca0.1MnO3的比较分析的结果,通过直接和间接的测量,使用实验测得的磁化强度,比热,磁致伸缩,电阻率,热扩散率和热导率参数。我们已经证明,在每个参数的变化,在响应磁场附近的铁磁-顺磁相变温度的材料与磁熵的变化相关。这些发现使我们能够将这些参数相互关联,并提供一种替代的,有效的方法来访问磁热材料的有用性。
2020-05-10 cond-mat.mtrl-sci
Relationship between crystal structure and multiferroic orders in orthorhombic perovskite manganites
我们使用共振和非共振X射线衍射测量结合第一性原理电子结构计算和蒙特卡罗模拟来研究正交钙钛矿锰氧化物o-$R$ MnO $_3$($R$是稀土阳离子或Y)的晶体结构和多铁性有序之间的关系。特别是,我们专注于内部晶格参数(Mn-O键长和Mn-O-Mn键角)如何在化学压力和外延应变下演变,以及这些结构变化对微观交换相互作用和长程磁序的影响。我们发现,化学压力和外延应变不同地容纳由o- $R$ MnO $_3$的晶格,这是理解体样品和应变膜之间的磁性差异的关键。最后,我们讨论了这些磁性差异对o- $R$ MnO $_3$电极化的强度的影响.
2018-06-08 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced grain surface effect on magnetic properties of nanometric La0.7Ca0.3MnO3 manganite : Evidence of surface spin freezing of manganite nanoparticles
我们研究了纳米晶粒尺寸对单相、纳米晶、颗粒状La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3(LCMO)样品磁性的影响。我们已经考虑了我们的LCMO纳米粒子的核壳结构,这可以解释它的磁性。根据场冷却(FC)和零场冷却(ZFC)直流磁化(DCM)的温度依赖性,磁性能可以区分为两种状态:一个相对较高的温度区T > 40 K,其中ZFC曲线的宽极大值(在T = Tmax时)与核心粒子矩的阻塞有关,而尖锐的最大值(在T = TS处)与表面(壳层)自旋的冻结有关。在T = 1.5K时,M(H)环的特殊形状、矫顽场的温度依赖性以及剩磁的变化,为LCMO纳米粒子在低温区(T < 40 K)发生的表面自旋冻结提供了强有力的支持。此外,在T = 50 K时,ZFC弛豫测量的等待时间(tw)依赖性显示弛豫速率[S(t)]对tw和dM/dln(t)的弱依赖性,随时间呈对数变化。这两个特点都有力地支持高温制度与核心时刻的阻塞。在T = 20 K时,ZFC弛豫测量表明样品中存在两种不同类型的弛豫过程,S(t)在非常接近等待时间tw = 1000 sec的经过时间处达到最大值,这是玻璃态行为的明确标志。这种年龄依赖性效应令人信服地建立了我们的LCMO纳米粒子的表面自旋冻结与超顺磁性(SPM)相的核心时刻的背景。
2007-12-08 cond-mat.mtrl-sci
Effect of mixed alkali-element substitution on structural and magnetic properties of praseodymium manganites Pr0.9(Na1-xKx)0.1MnO3
在Pr0.9(Na 1-xKx)0.1MnO3(0 <= x < 1)固溶体体系中,研究了恒锰价A位阳离子尺寸失配对钙钛矿型稀土氧化物的结构和磁性的影响。该固溶体系列的所有成员在室温下都是正交晶系,空间群Pbnm。用Rietveld方法进行的结构精修表明,随着钾含量x的增加,晶胞体积增大,静态Jahn-Teller畸变减小。磁性能的特点是强的正θp值,并归因于一个倾斜的铁磁排列。在顺磁区的高居里常数值可以用2-3个Mn离子的磁性团簇模型来解释。
2007-11-10 cond-mat.mtrl-sci
Magnetothermal cooling with a phase separated manganite
我们表明,在存在磁场(H)的情况下,载有锰氧化物(Nd0.5Ca0.5Mn0.93Ni0.07 O3)的电流(I = 20 mA)的温度突然下降,达到deltaT = 45 K(7 K),并伴有当基础温度为40 K(100 K)时,在H的临界值处磁电阻呈阶梯状下降。随着电流幅值的减小,Δ T的大小和磁阻阶跃的位置向低H方向减小。我们讨论了电流和磁场驱动温度变化的可能来源,这些可能在磁热效应之外的磁热制冷中得到应用。
2009-12-01 cond-mat.mtrl-sci
Influence of Ru-doping on structure, defect chemistry, magnetic interaction and carrier motion of the La1-xNaxMnO3+delta manganite
在这项工作中,我们报告的La 1-xNaxMn 1-yRuyO 3 +d(LNMRO)系统(x = 0.05,0.15和y = 0,0.05,0.15)的结构,电和磁的表征,还包括调查的氧含量对相关的氧化还原性能的作用。借助X射线粉末衍射、电子探针分析、热重分析、电阻率和磁化强度测量以及电子顺磁共振等手段,实现了实验研究。我们表明,钌掺杂对所研究的LNMRO化合物的影响不仅直接相关的Ru/Mn取代和Ru的氧化态,但也间接连接到样品中的氧含量。我们的数据表明,钌的添加可以改善非最佳(低)阳离子掺杂的锰氧化物的电和磁性能,导致TC值的增加和MR效应的叛乱,如观察到的x = 0.05和y = 0.05的样品。
2005-05-12 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Sr doping on the magnetic exchange interactions in manganites
锶掺杂使La(1-x)Sr(x)MnO(3)型锰氧化物从绝缘反铁磁体(x=0)转变为金属铁磁体(x>0.16),这是由于诱导的载流子(空穴)。利用中子散射实验研究了Sr掺杂对La(0.7)Sr(0.3)Mn(0.1)Ti(0.3)Ga(0.6)O(3)化合物的影响。通过同时掺杂Sr 2+和Ti 4+离子的化合物保持在绝缘状态,因此可以在没有载流子的情况下研究大Sr掺杂的磁相互作用。在TC=215 K时,通过共同的单斜子群P21/c描述的中间虚组态,存在从三角R-3c结构到正交Pnma结构的一级重构相变。与Mn 3+二聚体相关的磁激发提供了两种不同的最近邻铁磁交换相互作用的证据,与未掺杂的化合物LaMnyA(1-y)O(3)形成对比,其中存在铁磁和反铁磁相互作用。掺杂引起的交换耦合的变化源于中子衍射确定的不同的Mn-O-Mn键角。金属锰氧化物中发现的大的第四近邻相互作用是不存在的绝缘状态。我们认为Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida相互作用合理地解释了金属锰氧化物中自旋波色散产生的所有交换耦合。
2017-02-22 cond-mat.mtrl-sci
Resistivity minimum in strongly phase separated manganite thin films: impact of intrinsic and extrinsic perturbations
在LPCMO(x~0.42,y~0.40)单晶薄膜中,研究了在强相分离的锰氧化物中观察到的电阻率极小值的起源。反铁磁/电荷有序绝缘体(AFM/COI)-铁磁金属(FMM)的相变,以及场冷-冷-场冷-电阻率的热循环和磁场依赖性明确地表明,在升温过程中观察到的显著的电阻率最小值是由FMM和AFM/COI相的微妙共存所产生的磁挫折导致的非平衡态的结果。非平衡态以及因此的电阻率最小值对共存相的相对分数极其敏感,并且可以通过如缺陷密度、热循环和磁场的内在和外在扰动来调谐。
2014-12-01 cond-mat.mtrl-sci
The Structural and Magnetic ordering in $La{}_{0.5-x}Nd_{x}Ca_{0.5}MnO_{3}$ (0.1 \ensuremath{\le} x \ensuremath{\le} 0.5) Manganites
用磁化强度、电阻率、透射电子显微镜和中子衍射技术研究了多晶$La{}_{0.5-x}Nd{}_{x}Ca_{0.5}MnO{}_{3}$(0.0 \ensuremath{\le} x \ensuremath{\le} 0.5)样品的晶体和磁性结构。样品具有正交结构,空间群为\textit{Pnma}。随着温度的降低,样品呈现出CE型反铁磁结构,同时存在弱的铁磁有序.铁磁相的生长削弱了电荷和轨道有序的反铁磁相。低温下Nd掺杂引起的结构畸变和磁结构的演化与A位无序($σ^{2}$)有很强的相关性。
2010-10-29 cond-mat.mtrl-sci
Interplay of spin and orbital ordering in the layered colossal magnetoresistance manganite La2-2xSr1+2xMn2O7 (0.5<=x<=1.0)
用变温中子粉末衍射研究了n = 2层状锰氧化物La_(2 - 2)Sr_(1 + 2)Mn_(2 O_7)在x => 0.5区域的晶体学和磁性相图。磁相图揭示了有序磁结构的进展,通常平行于具有类似电子掺杂的3-D钙钛矿:A(0.5 <= x <= 0.66)--> C(0.75 <= x <= 0.90)--> G(0.90 <= x <= 1.0)。然而,准二维结构放大了这一过程,揭示了层状系统中独特的锰氧化物物理特征:(a)在A和C区域之间的"受抑"区域,在那里没有观察到长程磁序;(b)在C型区域中,由弱的双层间磁交换引起的磁多型性;和(c)四方晶系到正交相变,其温度演变直接测量a-b平面中d3 y2-r2轨道的有序性。这种轨道有序转变与C型磁有序(其中铁磁棒平行于b轴)相似。这些观察结果支持了这样一种观点,即轨道极化是磁自旋有序背后的驱动力。最后,在C型和G型状态之间的交叉区域中,我们看到了嵌入G型框架中的局部C型簇的发展的一些证据,直接解决了高掺杂La1-xCaxMnO3钙钛矿中类似短程磁有序的建议。
2000-07-14 cond-mat.mtrl-sci
The magnetoresistive behavior of Cr-doped manganites Pr0.44Sr0.56MnO3
一个复杂的结构,磁和电输运的调查表明,在A型反铁磁体Pr0.44Sr0.56MnO3中的Mn位上的Cr掺杂引起共存的FM和AFM区域的非均匀的磁性状态。无论磁相的比例,样品表现出非金属的电阻率和热电性能,指向相分离的纳米级性质。对于Cr掺杂为4 - 6%的样品,在宽的温度范围内遇到的特别大的磁阻支持这种想法。
2010-07-29 cond-mat.mtrl-sci
Relation between rare-earth magnetism and the magnetocaloric effect in multiferroic hexagonal manganites
本文通过超过20 T的脉冲磁场直接测量,研究了多铁性六方锰氧化物的磁热效应,发现稀土4f-磁矩与绝热温度变化直接相关,HoMnO3中温度变化达20.1 K,揭示了稀土磁性在低温制冷中的关键作用。
2024-10-11 cond-mat.mtrl-sci
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
Unexpected effect of Ru-substitution in lightly doped manganites
在这篇通讯中,我们报告了在钠轻掺杂锰氧化物中钌掺杂的意想不到的效果。这种效果似乎是在对比与通常的模型应用于描述这种磁性离子进入锰氧化物结构的效果。我们提出了一种可能的补偿机制,似乎也能够描述在这些材料中遇到的其他特殊功能。
2004-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Influence of ion implantation on the magnetic and transport properties of manganite films
我们利用氧离子辐照在锰氧化物薄膜中产生可控的结构无序。通过导电原子力显微镜(CAFM)、输运和磁性测量分析了注入工艺对薄膜物理性能的影响。CAFM图像显示具有不同电导率值的区域,这可能是由于点缺陷的随机分布或局部Mn 3 +/4+比的不均匀变化以减少辐照区域的晶格应变。在这种情况下,这些系统的运输和磁性的解释。金属-绝缘体转变可以用简化模型来描述。无序增加了导电区域之间的距离,降低了观察到的TMI。点缺陷无序增加的载流子的本地化,由于增加的无序和局部增强的应变场。值得注意的是,即使样品具有非均匀性,也没有发现低场磁电阻的迹象。点缺陷无序降低了系统的磁化强度,但似乎没有改变磁转变温度。因此,一个重要的解耦之间的磁性和金属-绝缘体的过渡被发现为离子辐照膜,而不是经典的双交换模型的情况。
2009-12-11 cond-mat.mtrl-sci
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
Growth of atomically smooth thin films of the electronically phase separated manganite (La$_{0.5}$Pr$_{0.5}$)$_{0.67}$Ca$_{0.33}$MnO$_{3}$
通过在沉积过程中对氧压进行微调,在接收态和处理过的NdGaO $_{3}$衬底上生长了电子相分离化合物(La $_{0.5}$ Pr $_{0.5}$)$_{0.67}$ Ca $_{0.33}$ MnO $_{3}$的原子平坦、外延和化学计量薄膜。与在非最佳氧压下生长的薄膜(\em,即)相比,具有阶梯流动生长模式的最佳薄膜显示出优越的物理性质。最高的最大电阻温度系数、最高的峰值电阻温度和减小的矫顽场。运输,磁化强度和X射线衍射测量表明,在生长过程中的氧压力起着至关重要的作用,氧空位,阳离子空位,和晶界的形成。
2011-09-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Landau Theory of the Phase Transitions in Half Doped Manganites: Interplay of Magnetic, Charge and Structural Orders
确定了半掺杂锰氧化物的磁序、电荷序和结构序的序参量。相应的朗道理论的相变制定。许多结构和性能的解释和澄清的框架内。特别是,该理论提供了一个统一的图片的相变的情况和他们的性质相对于锰氧化物的公差因子的变化。它也解释了轨道序的无公度性和随后伴随的反铁磁序的起源。
1999-10-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multiferroic nature of charge-ordered rare earth manganites
研究发现,稀土锰氧化物Nd0.5Ca0.5MnO3、La0.25Nd0.25Ca0.5MnO3、Pr0.7Ca0.3MnO3和Pr0.6Ca0.4MnO3在电荷有序或磁转变温度附近表现出介电常数反常。磁场对介电性质有显着影响,表明磁序参数和电序参数之间存在耦合。序参量。在这些锰氧化物中观察到的磁铁电性与Khomskii及其同事最近的理论预测一致。
2007-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital Structure and Magnetic Ordering in Layered Manganites: Universal Correlation and Its Mechanism
本文研究了双层锰氧化物的轨道结构与磁有序性之间的关系。在大量化合物的离子模型中计算Mn离子中$3d_{3z^2-r^2}$和$3d_{x^2-y^2}$轨道之间的能级分离。结果表明,轨道的相对稳定性决定了磁性转变温度和磁性结构。基于强电子关联下的两个$e_g$轨道的理论模型,研究了轨道与磁性之间的关联机制。
2000-01-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Excess specific heat and evidence of zero point entropy in magnetic glassy state of half-doped manganites
我们发现,比热C $_p$在半掺杂锰氧化物的玻璃态具有非德拜行为。与磁序或电子状态无关,这些磁性玻璃与其平衡对应物相比具有更高的C $_p$。由玻璃态贡献的过量C $_p$随温度线性变化,类似于常规玻璃,表明在两能级系统中的隧穿。这些玻璃态显示出零点熵的特征。磁性玻璃可以简单地通过不同的场冷却方案来生产,并且可以被认为是传统玻璃的理想磁性对应物。
2009-06-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Large nonzero-moment magnetic strings in antiferromagnetic crystals of the manganite type
自旋为$S = 1 /2$的反铁磁晶体中的磁弦与磁极化子(铁子)的不同之处在于没有额外的磁矩。我们发现在具有反铁磁$s-d$交换的$S > 1 /2$双交换晶体中,出现了一种新的磁弦,它具有一个磁矩.它集中在弦的中心,磁化的弦本质上是弦和铁试剂之间的中间状态。在反铁磁锰氧化物中,这个磁矩比磁性原子的磁矩大一个数量级。与传统的铁磁体不同,弦的磁化存在于所考虑的晶体的任何参数下。我们认为,这种新型的磁状态可以相关的一些掺杂的反铁磁体,包括锰氧化物。
2002-04-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Direct evidence of random field effect on magnetic ordering of La_(0.5)Gd_(0.2)Sr_(0.3)MnO_(3) manganite system
本文报道了猝灭随机场对La_(0.5)Gd_(0.2)Sr_(0.3)MnO_3锰氧化物系统磁有序性影响的直接实验证据。我们证明了磁测量提供了严重的证据来支持淬火随机场的Gd将系统划分为有限大小的集群进行集群玻璃般的冻结。发现这些团簇的大小或浓度与随机场的作用密切相关,而随机场的作用又是外加场的函数。
2006-07-19 cond-mat.mtrl-sci 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
Modification of magnetic and transport properties of manganite layers in Au/La_0.67Sr_0.33MnO_3/SrTiO_3 interfaces
研究了金覆盖对最佳掺杂锰氧化物薄膜磁性和输运性质的影响。在SrTiO_3上外延生长的(001)La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3(LSMO)薄膜中,当沉积2nm的Au时,其电导率和磁性能受到显著的抑制:当沉积4 nm厚的LSMO薄膜时,电阻率增加了4个数量级,居里温度降低了180 K。零场55 Mn核磁共振结果表明,金覆盖后锰氧化物薄膜中的铁磁双交换机制明显减弱。我们发现在Au/LSMO界面处形成1.9 nm厚的磁性“死层”的证据,与界面非双交换绝缘相的产生相关。
2008-05-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic and Magnetic Reconstructions in Manganite Superlattices
我们采用双轨道双交换模型研究了超晶格中铁磁金属锰氧化物(FM)和反铁磁绝缘锰氧化物(AFI)之间界面的电子重构,该模型包括超交换相互作用、Jahn-Teller晶格畸变和长程库仑相互作用.磁性和输运性质主要取决于AFI层的厚度。我们专注于超晶格的组成母体锰氧化物具有相同的电子密度n = 0.6。随着层宽的增加,AFI层中的感应铁磁矩单调减小,AFI层中心的电子密度分布和磁结构逐渐恢复到体极限。AFI层的宽度和界面处的电荷转移分布控制了FM/AFI超晶格的磁阻和金属-绝缘体转变的大小。
2013-02-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetoresistance in an all-manganite heterostructure
我们研究了由反铁磁势垒隔开的铁磁金属电极组成的全锰氧化物异质结构的磁性和输运性质。我们发现,在势垒中的磁有序的影响的相对取向的电极磁化产生一个大的差异,在电阻之间的平行和反平行的铁磁层的取向。在平行配置中外部施加磁场也导致大的磁阻。
2007-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el