Magneto-Elastic Coupling in the Layered Manganite La$_{1.2}$Sr$_{1.8}$Mn$_2$O$_7$
本文用超声波技术研究了双层锰钙钛矿La $_{1.2}$ Sr $_{1.8}$ Mn $_2$ O $_7$的磁弹耦合。在平面内和平面外的纵向速度的温度分布显示出一个大的刚性异常下面的绝缘顺磁金属铁磁过渡。与层状结构一致的磁波动效应被证明是一个依赖于频率的速度软化以上的过渡。磁弹性耦合已被研究的磁场值高达8特斯拉:观测结果是一致的,与实质性的磁各向异性和铁磁序参量的时刻躺在层。
2000-12-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Lattice Displacements Above Tc in the Layered Manganite La1.2Sr1.8Mn2O7
本文提出的中子衍射数据证明了TC以上的晶格位移的相关性,在我们的理解的层状CMR锰氧化物La1.2Sr1.8Mn2O7的晶体结构随温度的演变。La_(1.2)Sr_(1.8)Mn_2 O_7的热扩散散射(TDS)的反常温度行为强烈地表明,TDS的反常温度行为是由晶格位移引起的,并与O-和Mn-原子的位移参数以及Mn-O键长的异常直接相关。根据我们的测量,绝缘体-金属转变可以被描述为从具有无序Mn-O键长的高温状态到在Mn-O键上具有更均匀分布的低温状态的转变。这些观察结果是在协议与极化电荷传输TC以上的钙钛矿锰氧化物;由于电子跳跃是负责TC以上的键无序,下面的过渡,其中例如携带离域,任何晶格位移均匀平均。
1999-04-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin and orbital ordering in double-layered manganites
我们从理论上研究了双层钙钛矿锰氧化物的相图,考虑到轨道简并,强库仑排斥,并与晶格变形的耦合。观察到的自旋结构的变化,作为增加掺杂的轨道排序和沿$c$轴的跳跃积分的键长依赖性方面的解释。还解释了与倾斜结构对应的中子衍射峰的温度依赖性。与三维立方系统进行了比较。
1999-04-29 cond-mat.str-el
Full Bulk Spin Polarization and Intrinsic Tunnel Barriers at the Surface of Layered Manganites
利用电子的自旋及其电荷来传输信息需要在表面处具有高度的自旋极化。然而,在表面上,这种程度的极化可以通过竞争相互作用来淬灭。使用表面敏感的X-射线和隧道探针的组合,我们表明的准二维双层锰氧化物,最外层的Mn-O双层,单独的,受到影响:它是一个1纳米厚的绝缘体,表现出没有长程铁磁秩序,而下一个双层显示完整的自旋极化的散装。表面效应的这种突然局部化是由于层状亚锰氧化物的二维性质造成的,而铁磁性的丧失则归因于重建表面双层中双交换的减弱和由此产生的反铁磁相。定义明确的表面绝缘体的创建展示了自然自组装理想磁性隧道结的两个最苛刻组件的能力。
2005-04-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Controlling electronic properties of hexagonal manganites through aliovalent doping and thermoatmospheric history
本研究结合理论计算与实验测量,揭示异价掺杂和热大气历史可调控六方锰氧化物YMnO₃的载流子浓度与输运性质,实现导电类型可逆切换,为相关氧化物的半导体性质调控提供通用思路。
2024-11-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of Strontium substitution on the structural and magnetic properties of La1.8Sr0.2MMnO6 (M = Ni, Co) layered manganites
采用固相反应法合成了Sr掺杂钙钛矿La1.8Sr0.2MMnO6(M = Ni,Co),系统研究了其形貌、结构和磁性。La1.8Sr0.2NiMnO6样品的平均晶粒尺寸为0.2-0.7 μm,La1.8Sr0.2CoMnO6样品的平均晶粒尺寸为0.1-2.8 μm,明显小于未取代的La 2NiMnO 6(LNMO)和La 2CoMnO 6(LCMO)样品。XPS分析揭示了La1.8Sr0.2MMnO6的相纯度、结合能和氧空位。Sr取代的LNMO在160 K时具有明显的铁磁-顺磁相变,比母体LNMO的相变温度低120 K。Sr取代的LCMO在220 K下表现出这样的转变,比母体LCMO低8 K。随温度变化的磁化强度测量结果表明,Sr对LNMO相变温度的影响比LCMO更显著。
2016-11-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Variation of charge/orbital ordering in layered manganites Pr1-xCa1+xMnO4 investigated by transmission electron microscopy
用透射电子显微镜系统地研究了单层锰氧化物Pr_(1-x)Ca_(1 + x)MnO_4的电荷/轨道有序(CO/OO)结构特征。电子衍射图案以及暗场图像的分析表明,CO/OO显示出显着的不对称行为的空穴掺杂x偏离x = 0.5。在上空穴掺杂(x > 0.5)晶体中,调制波数随x的增大而线性减小,而在下空穴掺杂(x < 0.5)晶体中,调制波数随x的增大而减小。在0.35 < x < 0.5和x = 0.65中观察到温度诱导的无限-相称交叉。CO/OO的相关长度在x = 0.3时比x > 0.3时变短。
2007-03-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultrafast Polaron Dynamics in Layered and Perovskite Manganites: 2D and 3D Polarons
利用超快光谱技术研究了钙钛矿锰氧化物La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3和层状锰氧化物La_(1.4)Sr_(1.6)Mn_2 O_7的亚皮秒准粒子动力学。我们发现当T > TC时,初始弛豫过程在几百飞秒的时间尺度上进行,对应于光激发电子向极化基态的回复.温度和维数的依赖性,这极化子纠正时间提供了深入了解极化运动和自旋动力学之间的关系,在亚皮秒的时间尺度。我们还观察到一个更传统的电子-声子弛豫的铁磁金属相低于Tc的交叉。
2016-09-28 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
Magnetization Distribution in the layered CMR Manganite La1.2Sr1.8Mn2O7 from Polarized Neutron Diffraction
在铁磁金属态的巨磁阻锰氧化物La1.2Sr1.8Mn2O7,自旋密度分布基本上是在协议的标准图片,其中未成对电子占据三个t2g轨道,dxy,dyz,和dxz。然而,我们发现在100 K和220 K下,在顶端O(2)氧原子上的自旋密度很小,约为总Mn自旋的4%,我们认为这是由于共价效应。令人惊讶的是,我们没有发现其他顶端氧O(1)上的自旋的证据,这表明Mn eg电子沿c轴的分布是高度各向异性的。
2002-05-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.str-el
Conductance Switching and Inhomogeneous Field Melting in the Charge Ordered Manganites
电荷有序半掺杂锰氧化物的场致电导开关是由亚稳态、不均匀高场态和阳离子无序共同控制的。我们研究了这个非平衡问题,通过实空间蒙特卡罗无序强耦合模型适合锰氧化物。我们再现了开关场随平均离子半径r_A和阳离子无序σ_A的变化,并展示了实验特征是如何从朗道自由能景观中几个相的接近中产生的。我们对场熔化状态的预测与越来越多的实验证据是一致的。
2009-03-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Stripes Induced by Orbital Ordering in Layered Manganites
采用与Jahn-Teller畸变紧密耦合的轨道简并双交换模型研究了掺杂层状锰氧化物的自旋-电荷-轨道有序结构。在铁磁相中,观察到$x$ = $1/m$($m$ =整数)处的意外对角线条纹,如在最近的实验中一样。这些条纹是由轨道自由度引起的,在背景中形成交错图案。一个$π$ -移位的轨道顺序跨越条纹被确定,类似于$π$ -移位的自旋顺序跨越条纹的铜酸盐。在$x$ =1/4和1/3时,另一个具有对角静电荷条纹的非磁性相稳定在$t_{\rm 2g}$ -自旋交换耦合的中间值。
2001-02-19 cond-mat.str-el
Structural domain and spin ordering induced glassy magnetic phase in single layered manganite Pr$_{0.22}$Sr$_{1.78}$MnO$_4$
单层结构的Pr $_{0.22}$ Sr $_{1.78}$ MnO $_4$在室温以下经历了从高温四方相到低温正交相的结构转变。据报道,斜方晶相具有两种结构变体,其晶格参数略有不同,Mn-3 $d$能级显示两种变体内的轨道有序,尽管具有相互垂直的有序轴。除了轨道有序,正交变体还具有反铁磁有序,具有不同的Néel温度。我们对Pr $_{0.22}$ Sr $_{1.78}$ MnO $_4$的多晶样品的磁性研究表明,大的热滞后表明四方晶系到正交晶系转变的一阶性质。在低温下观察到磁记忆、大弛豫、频率相关磁化率和时效效应,表明样品中存在类似自旋玻璃的磁基态。玻璃态的磁性可能来自于正交畴的界面阻挫,其中轨道和自旋有序对竞争的磁性相互作用起着至关重要的作用。
2012-03-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Logarithmic growth law in the two-dimensional Ising spin glass state resulting from the electron doping in single-layered manganites
详细分析了电子掺杂单层锰氧化物La $_{1.1}$ Sr $_{0.9}$ MnO $_4$的交流磁化率。在低于$T_N$ $\sim$ 80 K的温度下,具有Ising各向异性的准二维(2 $D$)反铁磁(AFM)有序被稳定下来.我们发现,下面的$T_N$,一个罕见的2 $D$自旋玻璃(SG)的相关发展与相同的伊辛各向异性的AFM状态。使用简单的缩放参数的液滴模型,我们推导出的2 $D$ SG,我们的实验数据如下相当好的交流磁化率数据的缩放形式。由于在这种2 $D$情况下的简化,所提出的标度形式仅包含两个未知变量$ψν$和$τ_0$。因此,我们的实验数据的缩放令人信服地证明了由液滴模型预测的SG相关性的对数增长律。本文还讨论了这种2 $D$ SG态的起源和性质。
2007-06-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Preserving orbital order in a layered manganite by ultrafast hybridized band excitation
在混合价锰氧化物中,近红外激光通常同时熔化轨道和自旋序,对应于锰的Mott-Hubbard带中的光诱导$d^{1}d^{0}$ $\xrightarrow{}$ $d^{0}d^{1}$激发。在这里,我们使用超快的方法-飞秒共振X射线衍射和光学反射率-证明在层状锰氧化物Nd $_{1-x}$ Sr $_{1+x}$ MnO $_{4}$($\it{x}$ = 2/3)的轨道响应不遵循这个计划。在光激发饱和通量,轨道顺序仅减少了百分之几的瞬态。取代典型的$d^{1}d^{0}$ $\xrightarrow{}$ $d^{0}d^{1}$跃迁,该化合物中的近红外泵浦促进了一种基本上不同的电荷转移机制,即$d^{0}$ $ \xrightarrow{}$ $d^{1}L$,其中$\it{L}$表示氧带中的空穴。这一新的发现可能为在这类复杂材料中选择性地操纵特定类型的顺序铺平了新的途径。
2019-12-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Interference of Surface-Induced Friedel Oscillations Enhanced by Fermi-Surface Nesting in Layered Manganites
基于含表面的轨道简并双交换模型,研究了层状锰氧化物中Mn ~(3+)和Mn ~(4+)离子在表面和体相之间的不平衡。对于两种类型的t2 g自旋结构,表面上的Mn 4+离子的数量被发现是大于在体,由表面诱导的Friedel振荡解释。特别地,对于片状反铁磁态,由于Friedel振荡之间的干涉,出现了量子拍频现象,表面Mn ~(4+)离子的数量有增加的趋势。研究结果对开发高效锂离子电池正极材料和催化剂具有重要意义。
2015-10-20 cond-mat.str-el
Hourglass dispersion in overdoped single-layered manganites
单层Nd(0.33)Sr(1.67)MnO 4和Pr(0.33)Ca(1.67)MnO 4的激发光谱类似于在各种铜酸盐超导体中看到的沙漏状激发色散。然而,我们的自旋波色散在Pr(0.33)Ca(1.67)MnO 4,这表现出一个大的相关长度的磁序,显示出向外分散的分支从无公度区中心。磁相关长度被确定为抑制该分支并生成正确的沙漏形状的决定性参数。
2011-12-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Reentrant spin glass behavior in a layered manganite La1.2Sr1.8Mn2O7 single crystals
本文详细研究了La $_{1.2}$ Sr $_{1.8}$ Mn $_{2}$ O $_{7}$单晶在低于$T_{c}$ = 121 K时的AC/DC磁化和纵向/横向输运性质。我们发现,在40 K以下的电阻率上升有关的再入自旋玻璃相在相同的温度下,伴随着额外的异常霍尔效应。来自普通霍尔效应的载流子浓度在转变期间保持恒定,并且接近标称掺杂水平(0.4个空穴/Mn)。这种自旋玻璃行为源于铁磁双交换和反铁磁超交换相互作用的竞争,导致相分离,即铁磁和反铁磁团簇的混合,表现为倾斜的反铁磁态。
2000-07-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
In-plane anisotropy of the electronic structure for the charge/orbital-ordered state in half-doped manganite with layered structure
本文报道了半掺杂层状结构锰氧化物的自旋/电荷/轨道有序相的电子响应的面内各向异性。Eu $_{1/2}$ % Ca $_{3/2}$ MnO $_{4}$的单畴的光学电导率谱明确地显示了各向异性电荷动力学,其很好地对应于理论计算:沿锯齿形铁磁链方向极化的光学电导率在较低的能量下比垂直极化的光学电导率表现出更小的间隙和更大的强度,这主要是由于电荷/轨道有序和相关的量子干涉效应。
2006-06-05 cond-mat.str-el
Optical Studies of a Layered Manganite La_{1.2}Sr_{1.8}Mn_2O_7 : Polaron Correlation Effect
La_{1.2} Sr_{1.8} Mn_2O_7单晶劈裂ab面的电导率谱在中红外区显示出一个小的极化子吸收带。随着温度(T)降低到居里温度(T_C),小极化子带的中心频率向高频移动,产生类似于带隙的特征,在低于T_C时,小极化子带的中心频率向低频塌陷。有趣的是,随着T的降低,伸缩声子模在T_C以上变硬,在T_C以下变软。这些晶格和电子结构的同时变化表明,在T_C以上存在短程极化子关联,但随着磁有序化而消失。
2000-04-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure Effects in Manganites with Layered Perovskite Structure
本文从理论上研究了双层锰氧化物化合物$La_{2-2x}Sr_{1+2x}Mn_2O_7$中的电荷和自旋动力学的压力效应。轨道度在层状晶体结构中是活跃的,并且与$3d_{3z^2-r^2}$相比,施加的流体静压使$3d_{x^2-y^2}$轨道稳定。轨道态的改变削弱了层间的电荷和自旋耦合,抑制了三维铁磁相变。数值计算结果表明,压力通过改变轨道状态来控制自旋和电荷动力学的维数,其中有效哈密顿量包含了轨道的能级差.
1997-12-15 cond-mat.str-el
Charge order and phase segregation in overdoped bilayer manganites
最近有报道称双层锰氧化物中的电荷在$x=0.5$周围有序排列。在$x=0.5$处,出现了层状A型反铁磁和电荷有序共存的区域。也有报道称,在这个区域的轨道顺序没有任何Jahn-Teller效应。基于物理的理由,该区域的研究从一个模型,该模型包括两个$e_g$轨道在每个Mn网站和一个近邻库仑排斥。结果表明,确实有电荷和轨道顺序接近半掺杂区符合分层磁结构。虽然已知轨道序驱动磁序,但由于缺乏跨平面的相干传输和晶格的降低的维度,分层磁结构在该系统中也是有利的。在$e_g$轨道上的各向异性跳跃和下面的层状结构在很大程度上决定了该区域的轨道排列,而电荷顺序主要是由于长程相互作用。
2005-04-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Vibrational abisotropy and quadrupole interactions of Fe substituted into Mn site of the charge and orbitally ordered and disordered layered manganites LnBaMn1.96Fe0.04O5 and LnBaMn1.96Fe0.04O6 (Ln=Y,Gd,Sm,La)
用X射线衍射和穆斯堡尔谱研究了A位有序锰氧化物LnBaMn_(1.96)Fe_(0.04)O_5和LnBaMn_(1.96)Fe_(0.04)O_6。粉末样品在样品表面的平面中以片状微晶的优选取向。用March-Dollase择优取向函数分析了Rietveld谱和穆斯堡尔谱。分析了择优取向和振动各向异性对穆斯堡尔双重线面积不对称性的综合影响。在LnBaMn_(1.96)Fe_(0.04)O_6和LnBaMn_(1.96)Fe_(0.04)O_5中分别观察到织构效应和振动各向异性效应之间的相长干涉和相消干涉。两个系列的锰氧化物显示垂直于层的电场梯度的主轴(Vzz沿c),其中在贫氧系列中Vzz>0,并且在富氧系列中Vzz<0。Fe掺杂剂周围的电荷轨道序(COO)熔化解释了在“O 5”和“O 6”系列中观察到的几个Ln的单点光谱,除了LaBaMn1.96Fe0.04O5。然而,短程COO坚持观察磁化和Rietveld模式。
2009-03-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Surface effects on the orbital order in the single layered manganite La0.5Sr1.5MnO4
我们报告的第一个观察到的“轨道截断棒”-散射所产生的散装轨道秩序在晶体表面的终止。在解理的单层钙钛矿La0.5Sr1.5MnO4上进行的X射线测量显示,虽然晶体表面在原子上是光滑的,但轨道“表面”要粗糙得多,具有r.m.s.与平均“表面”的偏差约为0.7nm。这种散射的温度依赖性表明表面诱导的二级跃迁的证据。
2007-06-07 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
Work function changes in the double layered manganite La1.2Sr1.8Mn2O7
我们研究了La_(1.2)Sr_(1.8)Mn_2 O_7的功函数随温度变化的行为。我们发现,从60 K到样品的居里温度(125 K)以上,降低了55 +/- 10 meV。在T_C以上,功函数似乎大致恒定。我们的结果是完全相反的功函数的变化计算从双交换模型的Furukawa,但与其他测量是一致的。与双交换的分歧可以解释为使用一个通用的热力学关系有效的二阶转换,包括额外的过程中所涉及的锰氧化物除了双交换相互作用。
2001-05-28 cond-mat.str-el
Disorder-Induced First Order Transition and Curie Temperature Lowering in Ferromagnatic Manganites
我们研究了锰离子周围阳离子的尺寸无序对锰氧化物磁性的影响。这种无序是模仿空间无序锰能量的适当分布。居里温度和转变的顺序都受到无序的强烈影响。对于中度无序的居里温度随锰位能分布的方差线性降低,并且对于与真实材料中存在的无序相当的无序,过渡变为一阶。我们的研究结果提供了一个理论框架,以了解锰氧化物的磁行为的无序效应。
2006-02-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Valence Imbalance of Manganese Ions between Surface and Bulk Enhanced by Fermi-Surface Structure in Layered Manganites
为了研究层状锰氧化物中表面和体之间的价态不平衡现象,我们分析了两种t2 g自旋结构的带表面的eg轨道简并双交换模型。我们再次确认,表面诱导的Friedel振荡发生在带电的结构,表面上的Mn 4+离子的数量是大于在体。这种趋势被发现是更显着的,当eg电子系统具有费米面结构具有更好的嵌套性能。弗里德尔振荡的行为取决于费米面曲线沿振荡方向的嵌套性质,而不是系统本身的维数。我们相信,这些结果将有助于开发高效率的锂离子电池阴极和催化剂。
2016-01-07 cond-mat.str-el
Emergent Spin-Filter at the interface between Ferromagnetic and Insulating Layered Oxides
我们报道了界面感应磁化对铁磁锰氧化物La $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$ MnO $_{3}$和绝缘铜酸盐PrBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7}$组成的磁性隧道结输运性质的强烈影响。与通常观察到的隧道磁阻随温度降低而稳定增加相反,该系统在低温下表现出突然的异常降低。有趣的是,这种异常行为可以归因于锰氧化物接触的正自旋极化和界面诱导的Cu磁化的负自旋过滤器效应之间的竞争。
2013-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coulomb correlation and magnetic ordering in double-layered manganites: LaSr$_2$Mn$_2$O$_7$
对50%空穴掺杂的双层锰氧化物LaSr $_2$ Mn $_2$ O $_7$的电子结构和磁性进行了详细的研究。我们表明,现场库仑关联(U)的Mn d电子{ \it(i)}显着修改的电子结构,磁有序(从FM到AFM),和层间交换相互作用,和{ \it(ii)}促进强各向异性的电输运,减少有效的跳跃参数沿{ \it c}轴的电活性$e_g$电子。这一发现与各向异性运输的观察结果是一致的-这一特性使这种锰氧化物有别于传统的3D系统。用LSDA和LSDA+U方法预测了半金属能带结构。实验观察到的A型AFM有序LaSr $_2$ Mn $_2$ O $_7$被发现是积极更有利的U $\geq$ 7 eV。基于有效交换参数和$e_g$态子带宽度对U的依赖性,给出了双交换和超交换机制中层间交换耦合的简单解释.
2001-04-18 cond-mat.str-el
Enhanced Optical Gap in Bi-layered Manganites La$_{2-2x}$Sr$_{1+2x}$Mn$_{2}$O$_{7}$ near $x=0.4$
本文系统地研究了$_{2-2x}$-Mn-$_{2}$-O-$_{7}$($0.3 \leqslant x \leqslant 0.5$)的光导谱。我们发现,刚刚以上的磁有序温度,光学间隙显示出增强$\sim 0.3$ eV附近的$x=0.4$。通过对假设费米面的嵌套矢量与超晶格波矢的$x$依赖性的比较,我们认为光隙的$x$依赖性可以从嵌套费米面中电荷密度波不稳定性增强的电荷和晶格相关性的角度来理解.
2006-03-25 cond-mat.str-el
Neutron Scattering Studies on Magnetic Structure of the Double-Layered Manganite La_{2-2x}Sr_{1+2x}Mn_2O_7 ($0.30 \leq x \leq 0.50$)
本文用HERMES衍射仪系统地研究了La_{2-2x} Sr_{1+2x} Mn_2O_7(LSMO 327)在宽霍尔浓度范围($0.30 \leq x \leq 0.50$)内的磁相图。LSMO 327在低温下对$0.32\leq x\leq 0.38$表现出平面铁磁结构。相邻平面上的平面磁矩之间的有限倾斜角开始出现在$x\sim 0.40$周围,并在x=0.48时达到180 $^{\circ}$(A型反铁磁体)。另一方面,在x=0.30时,磁矩平行于c轴排列。
1999-01-21 cond-mat.str-el
Charge Ordering and Phase Competition in the Layered Perovskite Lasr2mn2o7
拉曼光谱在340 K时观察到层状钙钛矿锰氧化物LaSr 2 Mn 2 O 7中的电荷晶格涨落,在210 K时,随着温度的降低,电荷晶格涨落趋于稳定,形成电荷有序(CO)相。在静态状态下,超晶格反射通过中子和X射线衍射与传播矢量(h+1/4,k-1/4,l)观察到。CO状态的晶体学分析表明,这种锰氧化物中的电荷和轨道有序度弱于三维钙钛矿锰氧化物中的电荷有序度。TN= 170 K时,A型反铁磁性(AF)发展并与电荷有序竞争,最终在T*= 100 K以下熔化。高分辨率衍射测量表明,CO和AF状态在材料的同一区域内不重合,而是作为单独的相共存。在较低温度下向A型反铁磁性的转变的特征在于这两相之间的竞争。
1999-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic and orbital order in overdoped bilayer manganites
在掺杂区$0.5 < x <1.0$的双层锰氧化物的磁性和轨道的顺序已经从一个模型,该模型包括两个$e_g$轨道在每个Mn站点,轨道间的库仑相互作用和晶格畸变进行了研究。通常的双交换通过$e_g$轨道进行。它示出,这样的模型再现最近获得的双层系统在此范围内的掺杂的相图。由Ling等人看到的具有($π,0,π$)自旋序的C型相似乎是分层几何结构的自然结果,并且通过系统的静态畸变而稳定。的轨道顺序示出驱动磁顺序,而各向异性跳跃的$e_g$轨道,分层的基本结构和相关的静态失真的性质在很大程度上决定了轨道安排。
2003-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Jahn-Teller distortion induced charge-ordering in CE phase of manganites
研究了半掺杂锰氧化物中CE相的电荷有序性,认为电荷有序性是由MnO6八面体的Jahn-Teller畸变引起的,而不是由电子间的库仑排斥引起的。在考虑Jahn-Teller效应的双轨道双交换模型框架下,对作为CE相基本结构单元的铁磁锯齿链进行了定量计算,结果表明,在电荷有序CE相中,Mn阳离子的电荷交换率小于13%.此外,我们还预测了当Jahn-Teller效应足够弱时,会发生负电荷的电离。
2005-08-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bridging charge-orbital ordering and Fermi surface instabilities in half-doped single-layered manganite La_0.5Sr_1.5MnO_4
密度波是材料相图所固有的,这些材料表现出不寻常的,有时是非常有用的特性,如超导性和巨磁阻。虽然纯电荷密度波(CDW)是很好地描述了一个巡回的方法,其中电子被视为通过晶体传播的波,电荷轨道有序(COO)通常是由一个本地的方法解释,其中电子被视为本地化的原子网站。在这里,我们表明,在半掺杂锰氧化物La0.5Sr1.5MnO4(LSMO)的电子磁化率,从角分辨光电子能谱(ARPES)计算,表现出突出的嵌套驱动峰在四分之一的布里渊区对角线,即等于倒易晶格矢量的电荷轨道图案。我们的研究结果表明,费米表面的几何形状决定了系统的倾向,形成一个COO状态,这反过来又意味着巡回的方法也适用于COO。
2008-10-20 cond-mat.str-el
Role of Coulomb correlation on magnetic and transport properties of doped manganites: La0.5Sr0.5MnO3 and LaSr2Mn2O7
采用LSDA和LSDA+U方法计算了50%空穴掺杂的赝立方钙钛矿结构La0.5Sr0.5MnO3和双层结构LaSr 2 Mn 2 O 7的电子结构和磁结构.我们表明,现场库仑关联(U)的锰d电子有一个非常不同的影响(i)带的形成,(ii)磁基态,(iii)层间交换相互作用,和(iv)在这两个锰氧化物的电输运的各向异性。一个可能的原因,为什么LSDA的失败,在预测观察到的磁性和传输性能的双层化合物-在掺杂的钙钛矿锰氧化物-被认为是一个p-d杂化分析的基础上。
2001-11-02 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
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
On the Role of Exchange Interaction in Magnetic Ordering and Conductivity of Manganites
提出了锰氧化物中离子间的化学键模型,包括共价单电子$σ$键。共价单电子$σ$键合导致电子的强关联态,这是当电子同时处于阳离子和阴离子轨道时电子之间的交换相互作用造成的。电子的自旋和空间有序性是电子晶格自旋有序化的表现形式。该模型中锰氧化物的导电性是电子晶格(或其部分)从一个局域化位置到另一个局域化位置的位移的结果,并且取决于电子晶格中电子的自旋排序类型和由单电子$σ$键的能量确定的局域化能量。该模型还假设了阳离子对阴离子的强极化,这有利于阴离子的3s2p杂化和2p电子对之一从单重态到三重态的跃迁。这种转变导致形成自旋极化电子晶格(电子自旋是平行的)和锰离子的铁磁有序。在该模型中,庞磁电阻效应被解释为在施加外部磁场时导电机制的改变,即,从离子晶体典型的导电机制到自旋极化电子晶格提供的导电性的转变。
2001-07-13 cond-mat.str-el
Structural properties and cation ordering in layered hexagonal CaxCoO2
以NaxCoO 2为原料,通过离子交换反应制备了一系列CaxCoO 2(0.15 <= x <= 0.40)材料。透射电子显微镜(TEM)的测量结果显示了丰富多样的结构现象,导致阳离子有序,结构畸变和孪生。结合NaxCoO_2(0.15 ≤ x ≤ 0.8)和SrxCoO_2(1.5 ≤ x ≤ 0.4)体系的实验数据,系统结构分析表明,在这类体系中存在两种常见的明确的阳离子有序态,分别对应于x = 1/2附近的正交超结构和x = 1/3附近的31/2a 31/2a超结构。在0.33 < x < 0.5的材料中,通常会出现多重有序态、相分离和无公度结构调制。TEM观察还揭示了在x <= 0.35的材料中具有q2 = a* / 2的附加周期性结构畸变。这种结构调制也出现在显着的超导相Na 0.33CoO2 1.3H2O。
2005-08-19 cond-mat.str-el
Relation between crystal and magnetic structures of the layered manganites La2-2xSr1+2xMn2O7 (0.30 =< x =< 0.50)
用中子粉末衍射和Rietveld分析方法研究了La_(2 - 2)Sr_(1 + 2)Mn_2 O_7(0.30 =< x =< 0.50)的晶体结构和磁结构之间的关系。Mn-O 6八面体的Jahn-Teller(JT)畸变,即,平均顶面Mn-O键长与赤道Mn-O键长之比在x=0.30时为Δ JT=1.042(5),其中低温下的磁易磁化轴平行于c轴。随着JT畸变随着x的增加而被抑制,在x =< 0.32处出现平面铁磁结构,随后在x =< 0.39处出现倾斜反铁磁(AFM)结构。相邻平面之间的倾斜角从0度(平面铁磁体:0.32 =< x < 0.39)连续增加到180度(A型AFM:x=0.48,其中Delta_JT=1.013(5))。随着JT畸变的减少,A型AF结构的优势可以归因于eg轨道状态从d3z^2-r^2到dx^2-y^2的变化。
1999-02-21 cond-mat.str-el
Intrinsic Tunneling in Cuprates and Manganites
最具各向异性的高温超导体如Bi2Sr2CaCu2O8以及最近发现的层状锰氧化物La1.4Sr1.6Mn2O7是层状金属系统,其中层间电流传输通过载流子的顺序隧穿发生。因此,在Bi_2Sr_2CaCu_2O_8中,相邻的CuO_2双层形成本征约瑟夫森隧道结,而在La_(1.4)Sr_(1.6)Mn_2O_7中,相邻MnO_2层之间的自旋极化载流子隧穿导致本征自旋阀效应。我们提出并讨论这两个系统的层间传输实验。为了进行实验,在上述材料的单晶的顶部上图案化小尺寸的台面结构,从而分别限定少量本征约瑟夫森结和本征自旋阀的堆叠。
2001-07-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetism in quasi-two-dimensional tri-layer La$_{2.1}$Sr$_{1.9}$Mn$_3$O$_{10}$ manganite
Ruddlesden-Popper(RP)系列三层结构的La $_{3-3x}$ Sr $_{1+3x}$ Mn $_{3}$ O $_{10}$锰氧化物是自然排列的层状结构,沿c轴方向交替堆叠m-MnO $_2$(m = 3)面和岩盐型块层(La,Sr)$_2$ O $_2$。RP系列锰氧化物的维数取决于钙钛矿层的数量,并显着影响系统的磁性和输运性质。三层结构的La $_{2.1}$ Sr $_{1.9}$ Mn $_{3}$ O $_{10}$表现出二级磁相变。研究了Ruddlesden-Popper系列锰氧化物的三层结构La $_{2.1}$ Sr $_{1.9}$ Mn $_{3}$ O $_{10}$在相变温度T $_C$附近的相变临界行为,以了解其低维磁性.我们确定了三层结构La $_{2.1}$ Sr $_{1.9}$ Mn $_{3}$ O $_{10}$的临界指数,它们属于短程二维Ising普适类.用重整化群方法解释了三层结构La $_{2.1}$ Sr $_{1.9}$ Mn $_{3}$ O $_{10}$锰氧化物的低维磁性。结果表明,$_{2.1}$ MnPDMATHABMO OPDMATHABMP的层状结构导致了三种不同类型的相互作用:面内($ J_{ab} $)、三层内($ J_{c} $)和三层间($ J' $),其中$ J_{ab} $ $ J_{c…
2020-11-26 cond-mat.str-el
Metamagnetic and electronic transitions in charge-ordered Nd0.50Ca0.47Ba0.03MnO3 manganite
ABO3型电荷有序反铁磁Nd_(0.50)Ca_(0.50)MnO_3(NCMO)锰氧化物在A位掺杂3%Ba~(2+)代替Ca~(2+)。研究了Ba掺杂对Nd0.50Ca0.47Ba0.03MnO3(NCBMO)体系磁性能和电子性能的影响。在磁场的作用下,观察到了2.5 K时从反铁磁绝缘态到铁磁金属态的强关联的连续的锐变磁和电子跃迁。发现发生变磁性所需的临界磁场(Hc)从未掺杂的NCMO的15 T急剧降低到NCBMO的3 T。随着温度的升高,NCBMO的Hc值经历一个极小值。NCBMO的Hc的这种行为与NCMO的Hc相反。结果进行了讨论的上下文中的A-网站阳离子的障碍和大小。
2006-08-09 cond-mat.str-el
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
Tuning the Competition between Ferromagnetism and Antiferromagnetism in a Half-doped Manganite through Magnetoelectric Coupling
研究了半掺杂锰氧化物La $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_{3}$和多铁性BiFeO $_{3}$之间的异质界面通过磁电耦合控制磁相变的可能性。使用宏观磁学和元素选择性x射线磁圆二色性在Mn和Fe \emph{L}边缘,我们发现,铁电极化的BFO控制同时磁化的BFO和LCMO。氧\emph{K}边的X射线吸收谱和Mn \emph{L}边的线性二向色性表明,界面耦合主要来源于Mn和Fe \emph{t} $_{2g}$自旋之间的超交换。结合X射线吸收光谱和平均场论计算表明,Mn阳离子的\emph{d}电子调制改变了LCMO中的磁耦合,从而通过界面耦合控制界面BFO的倾斜磁矩增强.我们的研究结果表明,铁磁和反铁磁不稳定性之间的竞争可以调制的电场在异质界面,提供了另一种途径的电场控制的磁性。
2013-09-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin freezing and magnetic inhomogeneities in bilayer manganites
我们对电子掺杂层状锰氧化物La $_{2-2x}$ Sr $_{1+2x}$ Mn $_2$ O $_7$(0.4< x<1)的多晶样品进行了μ子自旋旋转研究,以研究局域磁结构和自旋动力学。我们的研究结果提供了相分离为A型反铁磁相和电荷有序相的证据(x=0.52)和自旋冻结在低温(T<100K)(0.52<x<0.75)。提出了一个新的相图,其中包括这个自旋冻结区。
2003-01-13 cond-mat.str-el
Evidence for charge orbital and spin stripe order in an overdoped manganite
本文报道了空穴掺杂(x>0.5)的单层锰氧化物La(0.42)Sr(1.58)MnO_4的衍射数据。过掺杂的La(0.42)Sr(1.58)MnO4表现出复杂的电荷、轨道和自旋有序性。单晶中子衍射实验揭示了三个无公度和一个公度序参量是紧耦合的。不同的超结构散射点的位置和形状的条纹安排,其中铁磁锯齿形链被破坏的额外的Mn4+条纹。
2010-08-26 cond-mat.str-el
Temperature effects in a spin-orbital model for manganites
本文研究了层状锰氧化物中强关联电子与t_{2g}核自旋耦合的二维有效轨道超交换模型。发现铁磁关联和反铁磁关联密切竞争,参数的微小变化可以切换磁序类型。出于同样的原因,自旋有序很容易随着温度的升高而被破坏,而交替的轨道相关可以持续到FM有序已经融化的温度。提出了在LaSrMnO_4中观察到的AF相的方案。
2006-04-01 cond-mat.str-el
Unveiling New Magnetic Phases of Undoped and Doped Manganites
本文基于轨道简并双交换模型,利用平均场和数值计算技术研究了未掺杂和轻掺杂锰氧化物的基态自旋结构。在未掺杂的锰氧化物,一个新的反铁磁(AFM)状态,称为E型相,被发现在参数空间中相邻的A型AFM相。它的结构与最近的实验结果是一致的。这种绝缘的E-AFM状态也与铁磁金属相竞争,这表明即使在未掺杂的Mn氧化物中也可能存在大的磁阻效应。对于掺杂的层状锰氧化物,相图包括另一个新的AFM相的${\rm C_x E_{1-x}}$型。实验签名的新阶段进行了讨论。
2003-01-04 cond-mat.str-el
Theory for charge and orbital density-wave states in manganite La$_{0.5}$Sr$_{1.5}$MnO$_4$
研究了层状锰氧化物的高温相,证明了La $_{0.5}$ Sr $_{1.5}$ MnO $_4$的电荷轨道相变可以用密度波不稳定性来理解。轨道有序化是由费米面中不同轨道特征段之间的嵌套引起的。用平均场论详细阐述了电荷和轨道的同时有序化。有序轨道显示为$d_{x^2-y^2} \pm d_{3z^2-r^2}$。
2013-04-15 cond-mat.str-el
A Real Space Description of Magnetic Field Induced Melting in the Charge Ordered Manganites: I. The Clean Limit
我们研究了半掺杂锰氧化物中电荷序的熔化,使用的模型,结合双交换,反铁磁超交换,和电子和声子之间的Jahn-Teller耦合。我们主要采用实空间蒙特卡罗方法研究了外加场$(h)$和温度$(T)$对相图的影响,探讨了电荷序随$h$增加而熔化,随$h$减少而恢复的过程.我们观察到在这个响应滞后,并发现,“场熔化”的高电导状态可以是空间不均匀的,即使没有外在的障碍。滞后响应在场驱动平衡相分离的背景下发挥作用。我们的研究结果,探索$h$,$T$,和电子参数空间,通过分析更简单的限制情况和朗道框架的字段响应。本文着重于我们的结果在“清洁”系统,配套文件研究阳离子无序的熔化现象的影响。
2014-10-21 cond-mat.str-el
A-site Ordering versus Electronic Inhomogeneity in CMR-Manganite Films
La 3/4Ca 1/4 MnO 3/MgO(100)(LCMO)薄膜具有独特的菱面体(R-3c)结构,由于La和Ca在A位的独特有序性,形成了新的钙钛矿超结构。在TMI ~ TC=295 K的温度范围内观察到非常尖锐的绝缘体-金属和准铁磁相变。扫描隧道显微镜/光谱学显示,有序薄膜在低至1纳米尺度下具有电子均匀性。与此相反,正交和A位无序LCMO表现出加宽的相变以及介观相分离T<<TC。独特的La/Ca有序抑制了一个超晶胞内的阳离子失配应力,a~1.55 nm,增强了电子均匀性。相分离的情况似乎不是CMR的唯一机制,因为在A位有序膜中也观察到非常大的CMR= 500%。
2006-03-14 cond-mat.str-el