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
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
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
Nanosized Sodium-Doped Lanthanum Manganites: Role of the Synthetic Route on their Physical Properties
在本文中,我们提出的纳米晶La 1-xNaxMnO 3 + δ样品的合成和表征的结果。采用两种合成路线:聚丙烯酰胺基溶胶-凝胶和推进剂合成。纯的,单相材料得到的溶胶-凝胶样品的晶粒尺寸约为35 nm,推进剂的约为55 nm,而且呈现出更宽的晶粒尺寸分布。对于这两个系列的超顺磁性行为证明了通过磁化强度和EPR测量与特有的功能归因于不同的晶粒尺寸和形态。初步的磁阻测量显示增强的低场(< 1 T)的磁阻值,这表明这些锰氧化物的一个有趣的应用。
2003-10-17 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
A 'p-n' diode with hole and electron-doped lanthanum manganite
空穴掺杂的锰氧化物La0.7Ca0.3MnO3和电子掺杂的锰氧化物La0.7Ce0.3MnO3在250 K左右发生绝缘体到金属的转变,在此温度以上都表现为极化子半导体。我们成功地制备了外延三层(La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3/SrTiO_3/La_(0.7)Ce_(0.3)MnO_3),其中SrTiO_3是绝缘体。在室温下,即在半导体状态下,它表现出类似于p-n二极管的不对称电流-电压(I-V)特性。在I-V特性中观察到的不对称性在两个锰氧化物层都是金属的低温下消失。据我们所知,这是第一次报告这样的p-n二极管,使用极化半导体制度的掺杂锰氧化物。
2001-08-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Low-Temperature Spin Dynamics of Doped Manganites: roles of Mn-t2g and eg and O-2p states
在紧束缚模型中分析了掺杂锰氧化物的低温自旋动力学,通过将从头算密度泛函计算的结果映射到该模型上来估计该模型的参数。这种方法被发现提供了一个很好的描述的自旋动力学的掺杂锰氧化物,观察到较早的从头计算。我们的分析不仅提供了一些洞察的eg和t2 g状态的作用,但也表明,氧的p态在自旋动力学中起着重要的作用。这可能会对传统的模型哈密顿方法的适用性掺杂锰氧化物的自旋动力学分析提出质疑。
1999-04-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnonic Crystal Theory of the Spin-Wave Frequency Gap in Low-Doped $La_{1-x}Ca_{x}MnO_{3}$ Manganites
发展了一种三维(3D)假想磁振子晶体(被认为是众所周知的光子晶体的磁性对应物)理论,并应用于解释最近通过中子散射在低掺杂锰氧化物$La_{1-x}Ca_{x}MnO_{3}$中揭示的自旋波频率间隙的存在。一个成功的对抗实验结果,使我们能够制定一个工作假设,某些锰氧化物可以被视为三维磁振子晶体存在于自然界中。
2005-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Valence electronic structure of Mn in undoped and doped lanthanum manganites from relative K x-ray intensity studies
用来自200 mCi $^{241}$ Am点源的59.54 keV $γ$ -射线激发后,测量了$Mn$、$MnO_{2}$、$LaMnO_{3}$和$La_{0.7}B_{0.3}MnO_{3}$($B$ = $Ca$、$Sr$和$Ce$)体系中$Mn$的相对$K$ X射线强度。化合物的测量结果显著偏离纯$Mn$的结果。实验数据与多组态Dirac-Fock(MCDF)有效原子模型计算结果的比较表明,对于掺杂的锰氧化物,除了电子掺杂的$La_{0.7}Ce_{0.3}MnO_{3}$和空穴掺杂的$La_{0.7}Ca_{0.3}MnO_{3}$化合物有一些小的偏差外,与离子模型的预测结果基本一致. $MnO_{2}$和$LaMnO_{3}$的结果与离子模型的预测有很大的偏差。我们测得的$La_{0.7}Ca_{0.3}MnO_{3}$中$Mn$的$Kβ/Kα$比率不能解释为末端成员的$Mn$的$Kβ/Kα$比率的线性叠加,这与Tyson等人最近根据其$Mn$ $Kβ$光谱提出的建议相反。
2000-12-04 cond-mat.mtrl-sci
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
Negative differential resistance and pulsed current induced multi-level resistivity switching in charge ordered and disordered manganites
研究了两种具有不同电子和磁性基态的锰氧化物:50%Ca掺杂的NdMnO 3和50%Mn掺杂的LaNiO 3的直流和脉冲电流感生电阻。已经表明,在这些化合物中在高电流密度下观察到的负微分电阻与焦耳加热有关。然而,在低电流密度下,由脉冲宽度和脉冲周期的变化引起的双电平和多电平电阻率开关不能单独归因于焦耳加热。我们讨论可能的起源。
2008-05-12 cond-mat.mtrl-sci
Polaron Transport in the Paramagnetic Phase of Electron-Doped Manganites
报道了轻电子掺杂Ca(1-x)La(x)MnO(3)(0 <= x <= 0.10)的电阻率、霍尔系数和热电势随温度的变化。与空穴掺杂铁磁锰氧化物的情况不同,这些化合物的霍尔迁移率的大小和温度依赖性被发现与小极化子理论不一致。输运数据可以用Feynman极化子理论更好地描述,并暗示中间耦合(α 5.4),带有效质量m*~4.3 m_0,极化子质量m_p ~ 10 m_0。
2005-04-12 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
Two-phase coexistence is tunable and is not the equilibrium state in half-doped manganites
我们讨论了我们非常有趣的实验观察,即在半掺杂锰氧化物中的低温两相共存是多值的(在任何场),因为我们可以通过在(H,T)空间中遵循不同的路径来调节共存的反铁磁绝缘(AF-I)和铁磁金属(FM-M)相分数。我们已经通过实验表明,在这种两相共存的情况下,相分数可以取连续无穷大的值。除了一种以外,所有这些都是亚稳态的,并且两相共存不是平衡态。
2007-03-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chemical Pressure Effect on the Magnetic Order of the La1.4Sr1.6Mn2O7 Bilayered Manganite
在这篇通讯中,它显示了钙掺杂的作用,在稳定的A型AFM结构的最佳掺杂的La1.4Sr1.6Mn2O7双层锰氧化物。
2005-07-16 cond-mat.mtrl-sci
Dynamical Mean-Field Solution for a Model of Metal-Insulator Transitions in Moderately Doped Manganites
我们建议,一个特定的空间配置的晶格位置,积极有利于{ \it 3+}或{ \it 4+}锰离子在中度掺杂锰氧化物构成了一个空间随机的两个能级系统。这种效应导致了金属-绝缘体转变的机制,该机制似乎与安德森转变和莫特-哈伯德转变都不同。相应地,提出了一个无序Kondo晶格模型,其动力学平均场解与实验结果符合得较好。
1999-10-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Rhodium Doped Manganites : Ferromagnetism and Metallicity
首次证明了铑掺杂在小A位阳离子锰氧化物Ln_{1-x} Ca_xMnO_3中诱导铁磁性和绝缘体到金属转变的可能性。对于大的组成范围(0.35 \leq x < 0.60)证明了巨磁阻(CMR)性质。铑诱导这种性能的能力相比,通过铬和钌掺杂所获得的结果。模型被提出来解释这种行为。
2001-05-17 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
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
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
Nonlinear electron-phonon coupling in doped manganites
我们采用时间分辨的共振X射线衍射研究熔融的电荷顺序和相关的绝缘体-金属的过渡在掺杂的锰氧化物Pr $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_3$的高频红外活性晶格模式的共振激发后。我们发现,电荷顺序减少迅速和高度非线性的函数的激发通量。密度泛函理论计算表明,激发晶格模式和电子结构之间的直接非谐耦合驱动这些动力学,突出了非线性声子控制的新途径。
2016-12-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Doped Manganites Beyond Conventional Double-Exchange Model
掺杂锰氧化物La_{1-x} Sr_{x} MnO 3的电子模型问题至今仍存在争议。在这种情况下,我们认为有必要讨论所有可能的候选状态与不同的价态结构的锰和氧原子,以及不同的价态的八面体MnO_{6}中心。在量子化学方法、晶体场和配位场模型的框架下,我们讨论了不同类型的MnO_6中心、不同类型的d-d和电荷转移跃迁。我们提请特别注意所谓的电荷转移状态有关的强中心内电荷波动。正如我们推测的,即这些可能成为掺杂锰氧化物的活性价态。本文讨论了电子MnO_{6} ^{10-}和空穴MnO_{6} ^{8-}中心分别具有非常规的^{6} A_{1g} -{}^{6} T_{1u}和^{4} A_{2g} -{}^{4} T_{2u}价流形的一些电磁性质。提出了掺杂锰氧化物中空穴系统的两种理想化理论模型,即掺杂空穴的氧全部局域在非键O2 p轨道上,以及掺杂诱导形成电子MnO_{6} ^{10-}和空穴MnO_{6} ^{8-}中心系统,等效于电子-空穴玻色液体.
2001-08-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Colossal magnetoresistance without phase separation: Disorder-induced spin glass state and nanometer scale orbital-charge correlation in half doped manganites
本文研究了高质量$A$位无序(固溶体)$_{0.5}$单晶在自旋玻璃绝缘体与磁阻铁磁金属相界附近的磁学和电学性质。详细分析了Eu $_{0.5}$ Ba $_{0.5}$ MnO $_3$的交流磁化率和X射线漫散射随温度的变化关系。具有小带宽的Ln $_{0.5}$ Ba $_{0.5}$ MnO $_3$晶体中随机势扰动的均匀性产生了均匀的短程电荷/轨道有序,而不是相分离,从而产生了近原子的自旋玻璃态。值得注意的是,这种微观无序的“CE玻璃”状态本身就能够产生巨大的磁阻。
2004-11-16 cond-mat.mtrl-sci
Growth and physical property study of single nanowire (diameter ~ 45nm) of half doped Manganite
报道了空穴掺杂锰氧化物La0.5Sr0.5MnO3(LSMO)纳米线的生长和表征。我们还报道了用FIB制作的电极测量单根LSMO纳米线(直径~ 45 nm)的四探针电阻。该线通过水热法使用高压釜在270 oC的温度下制备。在单根纳米线的水平上研究了其元素分析和电阻率等物理性质。通过在扫描透射电子显微镜(STEM)模式下使用电子能量损失谱(EELS)进行Mn价态的定量测定和组成元素的元素映射。我们解决了重要的问题,是否作为一个结果的尺寸减小的纳米线可以保持所需的组成,结构和物理性质。发现所使用的纳米线在约325 K下具有铁磁转变(TC),这非常接近于在相同组成的单晶中发现的约330 K的体值,这证实了即使在纳米线的尺寸减小到45 nm的直径之后,功能行为也可能被保留。电阻率在测量的温度范围内显示出绝缘行为,这与体相系统非常相似。
2013-03-30 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial stabilization of ultra thin films of electron doped manganites
采用脉冲激光间歇沉积法在SrTiO $_3$(001)衬底上生长了电子掺杂锰氧化物La $_{0.8}$ Ce $_{0.2}$ MnO $_3$的超薄膜。高的结构质量和表面形态,证实了基于同步加速器的X射线衍射和原子力显微镜的组合。共振X射线吸收光谱测量证实了Ce $^{+4}$和Mn $^{+2}$离子的存在。此外,通过霍尔效应测量证实了电子掺杂特征。所有生长的薄膜显示出铁磁基态,所揭示的XMCD和磁阻测量和保持绝缘相反的金属-绝缘体转变的早期报告。我们的研究结果暗示了类似于高$T_c$铜酸盐的锰氧化物巨磁阻(CMR)相图中电子-空穴不对称的可能性。
2014-03-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Essential Interactions in Oxides and Spectral Weight Transfer in Doped Manganites
我们计算了锰氧化物,铜氧化物和其他一些电荷转移绝缘体中的Fröhlich电子-声子相互作用的值,并表明这种相互作用比任何相关的磁相互作用强得多。极化子位移由于弗罗里希相互作用,这是约1 eV,表明在这些系统中的载流子是小(双)极化子在所有温度和掺杂水平,与氧同位素效应和其他数据一致。相反的结论,最近在文献中提出,被证明是不正确的。在双极化子理论的框架内解释了铁磁锰氧化物的光学电导率的频率和温度依赖性。
1999-11-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of optical conductivity in doped manganites
在双极化子理论的框架内解释了铁磁锰氧化物的光学电导率的频率和温度依赖性。当这些材料被冷却到居里温度以下时,庞磁阻(CMR)伴随着光学电导率的光谱权重向较低频率的大量转移。与CMR本身一样,光学电导率的这种变化可以通过在向低温铁磁相的过渡期间与局部Mn自旋的交换相互作用将双极化子解离成小极化子来解释。
1999-02-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Direct imaging of lattice strain-induced stripe phases in an optimally-doped manganite
在没有淬火无序的锰氧化物薄膜中,我们分别通过高分辨率扫描隧道显微镜/光谱(STM/STS)显示了高于和低于居里温度(Tc)的绝缘和金属条纹形式的织构。这些条纹的形成涉及竞争的轨道和电荷顺序,并且是由长程晶格应变介导的重叠电子波函数的结果。与普遍的看法相反,电子均匀条纹相强调了晶格应变在引起电荷密度调制和阻止序参量之间的串扰方面的功效,否则,该串扰以轨道有序绝缘相和轨道无序金属相的形式不均匀地演变。
2006-05-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Current localization and Joule self-heating effects in Cr doped Nd0.5Ca0.5MnO3 manganites
研究了直流激励电流对Nd_(0.5)Ca_(0.5)Mn_(0.96)Cr_(0.04)O_3多晶样品的电流-电压曲线的影响。实验结果表明,电压的突变伴随着样品温度的大幅升高。一个简单的模型和焦耳自热效应的估计支持的实验数据。此外,这些数据强烈表明,在金属路径中的电流局部化和局部焦耳自热效应是理解相分离的锰氧化物中的电流诱导相变的基本成分。
2006-01-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Determination of oxygen stoichiometry in the mixed-valent manganites
介绍了精确测定钙钛矿锰氧化物(包括空穴掺杂的La_(1-x)Ca_xMnO_y和电子掺杂的La_(1-x)TexMnO_y)化合物中氧含量的可能的氧化还原化学方法。对于不同温度下退火的锰氧化物样品,用氧化还原返滴定法测定样品中的氧含量。在石英坩埚中取粉末样品,用含有过量草酸钠的(1+1)硫酸溶解,过量的草酸钠用高锰酸盐标准溶液滴定。结果表明,该方法有效,重现性好。此外,氧含量的变化还反映在对样品电输运性质的显著影响上,这主要被认为与在Mn-O-Mn网络中引入氧空位密切相关。
2004-08-27 cond-mat.mtrl-sci
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
Scaling of THz-conductivity at metal-insulator transition in doped manganites
研究了巨磁电阻锰氧化物Pr_{0.65} Ca_{0.28} Sr_{0.07} MnO 3(PCSMO)的太赫兹电导率和介电常数随磁场和温度的变化关系,从绝缘体一侧接近金属-绝缘体转变(MIT).在电荷有序状态下,PCSMO的电导率和介电常数都随着磁场和温度的变化而增加。在很宽的温度和磁场范围内观察到的电容率和电导率的变化之间的通用标度关系。对于不同的掺杂水平,在La_{1-x} Sr_xMnO_3中也看到类似的缩放。所观察到的比例点对纯交流导电性和声子能量尺度在麻省理工学院的锰氧化物的重要性。
2006-05-05 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
Strain-controlled responsiveness of slave half-doped manganite La0.5Sr0.5MnO3 layers inserted in BaTiO3 ferroelectric tunnel junctions
在铁电隧道结(FTJ)中插入显示场致金属到绝缘体(M/I)转变的层作为增大结隧道电阻(TER)的潜在有用的方式而受到关注。半掺杂的锰氧化物处于金属-绝缘体特性的边缘,因此是FTJ中从层的良好候选者。然而,这些氧化物的相图对应变极其敏感,因此当集成在外延FTJ中时可能完全不同。本文报道了大面积(A = 4 ~ 100 μ m ~ 2)Pt/La_(0.5)Sr_(0.5)MnO_3/BaTiO_3/La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3(Pt/HD/BTO/LSMO)FTJ的系统研究。FTJ的室温电特性显示偏振控制的开/关状态。在SrTiO 3上制备的结中观察到明显的场致M/I转变(关态和导通态的结电阻之间的差异增加了一个数量级以上)的证据,但HD层通常是金属性的。此外,M/I转变仅局限于从属膜的界面层中,从而导致TER的总体降低。这里报道的有序结果给出了一些提示,对选择HD材料和基板的最佳FTJ响应。
2016-12-02 cond-mat.mtrl-sci
Variable-range-hopping conductivity of half-doped bilayer manganite LaSr$_{2}$Mn$_{2}$O$_{7}$
我们报道了半掺杂双层锰氧化物LaSr $_{2}$ Mn $_{2}$ O $_{7}$单晶的面内$ρ_{ab}$和面外$ρ_{c}$折射率的测量。在温度$T$范围为220至300 K,电阻各向异性$ρ_{c}/ρ_{ab}=A+B/T$($A$和$B$常数),这提供了证据的可变范围跳跃导电存在的库仑间隙。该跳跃机制还解释了负磁阻$\ln [ρ_{i}(T,H,ϕ)/ρ_{i}(T,H=0)]$($i=ab,c$)的二次磁场$H$和$\sin^{2}ϕ$依赖性,其中$ϕ$是磁场和电流之间的面内角度。
2003-06-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic and Magnetic Properties of Sr and Ca Doped Lanthanum Manganites from First-Principles
通过自旋极化第一性原理计算可以理解Sr和Ca掺杂镧锰氧化物的复杂的电子、磁性和庞磁电阻(CMR)性质。电子性质可以归因于Sr和Ca诱导的类金属O 2 p和多数自旋Mn eg离域态与费米能级(EF)附近的类绝缘体少数自旋Mn t2 g带之间的详细平衡。磁性可以归因于O介导的反铁磁超交换和离域的多数自旋Mn电子态介导的铁磁自旋-自旋耦合之间的详细平衡。而巨磁电阻的产生是由于外加磁场使被包围的磁畴排列起来,从而抑制了Mn的t2 g空态的俘获能力,而这种俘获能力正是阻碍Mn的自旋电子运动的主要原因.
2006-04-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
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
Giant Dielectric Permittivity of Electron-Doped Manganite Thin Films, Ca(1-x)La(x)MnO(3) ($0<= x<= 0.03)
在4K <= T300 K的宽温区内,观察到Ca(1-x)La(x)MnO(3)(x<=0.03)外延薄膜的低频面内介电常数eps~10^6。这种现象归因于半导体晶粒之间具有绝缘边界的内部阻挡层电容器(IBLC)结构。室温eps随电子(La)掺杂而显著增加。eps的测量值超过了传统的基于(Ba,Sr)TiO(3)以及最近发现的CaCu(3)Ti(4)O(12)和(Li,Ti)掺杂NiO的双相IBLC材料。
2004-11-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unified theory of phase separation and charge ordering in doped manganite perovskites
本文发展了一个统一的理论来解释掺杂锰氧化物R $_{1-x}$ X $_x$ MnO $_3$(R = La,Pr,Nd等,X = Ca,Sr,Ba等)中的各种电子集体行为。从一个实际的电子模型出发,利用投影微扰技术导出了有效的哈密顿量,发展了一个考虑了Mn离子中e $_g$电子轨道简并和Jahn-Teller效应的自旋-电荷-轨道相干态理论.物理上,实验观察到的电荷有序态和电子相分离是两种物理机制相反的宏观量子现象,并在该理论中阐明了它们的物理起源。Jahn-Teller效应、晶格畸变以及双交换机制的相互作用导致不同的磁结构和不同的电荷有序模式和相分离。
1999-06-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coloumb interaction and instability of CE-structure in half doped manganites
在他们的信(物理学评论Lett。83,5118(1999)),den Brink,Khaliullin和Khomskii从理论上提出,在半掺杂锰氧化物中CE相中的一维铁磁锯齿形链在形成轨道有序中起重要作用,并且更令人惊讶的是,具有不同轨道的电子之间的原位库仑相互作用U导致实验观察到的电荷有序。在本文中,我指出强U将破坏CE型相的稳定性,而CE型相在电子模型的参数空间中是稳定的,为了最终解决这个问题,我们必须考虑到其他的相互作用,如长程库仑相互作用、Jahn-Teller畸变和拓扑Berry相物理。例如,有限大的J $_{H}$的作用导致吸引的粒子-空穴相互作用,这有利于稳定电荷有序。
2001-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Crystal structure and physical properties of half-doped manganite nanocrystals with size < 100nm
在本文中,我们报告的结构和性能(磁和电输运)的测量半掺杂$\mathrm{La_{0.5}Ca_{0.5}MnO_3}$(LCMO)的纳米晶体的化学路线合成,具有平均粒径为15 nm的颗粒大小。据观察,尺寸减小导致晶体结构的变化,并且室温结构被阻止,使得结构不像块状样品那样在冷却时演变。结构变化主要影响晶格的正交畸变。通过与在静水压力下观察到的晶体结构数据进行比较,建议纳米晶体的晶体结构的变化是由于尺寸减小的表面压力所产生的有效静水压力而发生的。这不仅改变了结构,而且还导致室温结构冻结。尺寸的减小也不允许电荷有序化所需的长超电池调制(该半掺杂的亚锰酸盐的特征)开始。磁性和输运测量也表明,电荷有序(CO)不发生时,尺寸减小到临界尺寸以下。相反,纳米晶体显示铁磁有序下降到最低温度以及金属型导电性。我们的研究为半掺杂锰氧化物纳米晶体中观察到的CO态不稳定奠定了结构基础。
2008-04-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Conductivity Oscillations in Current-Induced Metastable States in Low-Doped Manganite Single Crystals
在La $_{0.82}$ Ca $_{0.18}$ MnO $_3$单晶中检测到电流感生亚稳电阻率随电压变化的确定性振荡。在低于居里点的低温下,应用特定的偏置程序将晶体切换到亚稳态电阻率状态,其特征在于微分电导率的电压依赖性中出现明显的可再现和随机结构。在一定的偏置范围内,观察到等间距的宽电导率峰。振荡的电导率已被暂时归因于共振的双隧道势垒内的本征弱链接与孪晶缺陷边界的量子阱。
2002-02-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural, magnetic and transport properties in the Cu-doped manganites La0.85Te0.15Mn1-xCuxO3 (0 \leq x \leq 0.20)
研究了Mn位Cu掺杂对电子掺杂锰氧化物La_(0.85)Te_(0.15)Mn_(1-x)Cu_xO_3的结构、磁性和输运性质的影响。通过对结构参数变化的分析,提出掺铜锰氧化物中铜离子的价态为+2价。所有样品都经历了顺磁-铁磁(PM-FM)相变。随着Cu掺杂量的增加,居里温度降低,相变变宽,而低温下的磁化强度随着x \leq 0.15的增加而增加。绝缘体-金属(I-M)转变随着Cu掺杂含量的增加而向较低温度移动,并且当x > 0.1时消失。此外,当Cu掺杂量x = 0.1时,未掺杂样品中双峰状r(T)曲线中的高温电阻率r峰被完全抑制,r(T)曲线在低于0.1的低温下仅显示单一的I-M转变。根据Cu掺杂引起的磁交换相互作用的变化对结果进行了讨论。
2004-09-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coexistence of long-ranged charge and orbital order and spin-glass state in single-layered manganites with weak quenched disorder
用交流磁测量和电荷输运方法研究了空穴掺杂Pr $_{1-x}$ Ca $_{1+x}$ MnO $_4$,0.3 $\leq$ $x$ $\leq$ 0.7单晶中轨道自由度和自旋自由度之间的关系。尽管在$A$ -位点上没有阳离子有序化,但由于Pr $^{3+}$和Ca $^{2+}$的离子尺寸非常相似,在该体系中淬火无序非常弱.观察到系统对下(相应的上)空穴掺杂的明显不对称响应。为半掺杂($x$ =0.5)建立的长程电荷轨道顺序存在于过掺杂情况($x$ $>$ 0.5)中,尽管重新排列以容纳结构中引入的额外空穴。然而,电荷轨道顺序由于额外的局部电子(欠掺杂,$x$ $<$ 0.5)的存在而不稳定,导致其在低于$x$ =0.35时消失。我们表明,在一个中间的欠掺杂区,与0.35 $\leq$ $x$ $<$ 0.5,"轨道主自旋从“的关系,通常观察到的半掺杂锰氧化物不发生。长程电荷轨道有序在低温下不伴随反铁磁转变,而是伴随受抑的短程磁态,产生自旋玻璃相。我们详细讨论了这种自旋玻璃态的性质和起源,这是在半掺杂锰氧化物与大的淬火无序,是不相关的宏观相分离中观察到的晶体中的微小缺陷或杂质。
2007-09-10 cond-mat.mtrl-sci
Effects of Cation Vacancy Distribution in Doped LaMnO3+d Perovskites
本文研究了掺杂锰氧化物(La,M)MnO_(3 + δ)(M = Na,Ca)中阳离子空位的存在和分布与磁性的关系。结果表明,不同的晶体结构和掺杂离子类型的阳离子空位分布不同。特别是它表明,知识的总空位浓度是不够的,以充分表征锰氧化物的物理性质和它们的分布之间的钙钛矿结构的A和B网站起着至关重要的作用,应考虑在未来的研究。
2005-04-13 cond-mat.mtrl-sci
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
Metal-Insulator Transition and Ferromagnetism in the Electron Doped Layered Manganites La2.3-xYxCa0.7Mn2O7 (x=0,0.3,0.5)
合成了具有层状钙钛矿结构的La_(2.3-x)Y_xCa_(0.7)Mn_2 O_7(x= 0,0.3,0.5)体材料,并对其电学、电学和磁学性质进行了研究。结果表明,La_(1.8)Y_(0.5)Ca_(0.7)Mn_2 O_7具有四方晶系结构,是一种金属铁磁体,其磁转变温度为170 K。该化合物在140 K以下表现出金属行为,在100 K和34 kOe下具有大的磁阻(MR)Δ rho/rho(0)~94%.对于x=0和0.3的结构是单斜的抑制金属。当x=0时,材料是铁磁绝缘体。我们观察到随着x的减小,比热中线性项的系数大大增加。据我们所知,这是第一个报道的电子掺杂锰氧化物显示金属-绝缘体转变和铁磁性。
1998-05-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Instability of metal-insulator transition against thermal cycling in phase separated Cr-doped manganites
研究表明,Pr_(0.5)Ca_(0.5)Mn_(1-x)Cr_xO_3(x = 0.015-0.025)的金属-绝缘体转变对热循环是不稳定的。每次当样品在起始温度TS和最终温度TF之间循环时,绝缘体-金属转变下移并且低温电阻率增加。效果是戏剧性的低是x。在无磁场和H = 2 T条件下,x = 0.015的绝缘体-金属转变可被热循环完全破坏。磁性测量表明,铁磁相分数减少与热循环。我们认为铁磁-电荷有序界面中应变的增加可能是所观察到的效应的一个可能的起源。
2001-07-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Large two-level magnetoresistance effect in doped manganite grain boundary junctions
本文系统地分析了在SrTiO(3)双晶上外延La(2/3)Ca(1/3)MnO(3)薄膜形成的单晶界结中的隧穿磁电阻(TMR)效应。当磁场H与晶界势垒平行时,观察到了理想的两能级电阻开关行为,在4.2 K时TMR效应高达300%,在77 K时仍高于100%.改变H和晶界之间的角度导致不同形状的电阻对H曲线。所观察到的行为解释内的磁畴钉扎在晶界界面的模型。
2000-08-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of Orbital Ordering, Fluctuation and Resonant X-ray Scattering in Manganites
本文应用群论方法,导出了钙钛矿锰氧化物中赝自旋算符的轨道自由度关联函数,建立了钙钛矿锰氧化物的共振X射线散射理论。结果表明,由于散射因子的张量性质,可以直接从弹性散射、漫散射和非弹性散射中获得轨道态的静态和动态信息。我们提出轨道间的相互作用及其各向异性可以通过动量空间中漫散射的强度轮廓直接识别。
1999-12-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strong charge ordering above room temperature in B-site disordered electron-doped manganite SrMn0.875Mo0.125O3-δ
在83 - 637 K温度范围内对无稀土B位无序电子掺杂锰氧化物SrMn_(0.875). Mo_(0.125)O_(3-δ)进行了低温和高温电子衍射和X射线衍射研究。这些研究揭示了强电荷有序(CO)在室温下发生在一个伪四方扭曲的钙钛矿相与空间群Pmmm。沿[-110]的8.95倍的非积分调制矢量表示电荷密度波型调制。具有钙钛矿结构Pmmm的CO相在355 K发生一级相变,转变为电荷无序立方相。支持温度依赖的测量电阻和磁化强度显示了金属绝缘体和反铁磁的转变跨越355 K与广泛的滞后范围从150 K到365 K。分析了c/a < 1的基本钙钛矿晶格的赝四方性以及二维调制的电荷有序区的出现是由于3dx 2/3dy 2型和3dx 2-y 2型轨道有序的两种CO相的共存。
2015-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el