Transport anisotropy in biaxially strained La(2/3)Ca(1/3)MnO(3) thin films
由于磁性、结构、电子和轨道自由度的复杂相互作用,双轴应变已知在掺杂锰氧化物中起重要作用。对生长在SrTiO(3)衬底上的相干应变La(2/3)Ca(1/3)MnO(3)薄膜,测量了平行于衬底和垂直于衬底的磁输运性质,发现了电输运性质的异常。而金属行为被发现在平面内的双轴应变,垂直于此平面的绝缘行为和非线性电流-电压特性(IVC)的运输观察。这种各向异性的最自然的解释是从轨道无序的铁磁状态到与铁磁锰氧化物平面的反铁磁堆叠相关的轨道有序状态的应变诱导的转变。
2002-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermodynamic conditions during growth determine the magnetic anisotropy in epitaxial thin-films of La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_{3}$
用于磁性器件的特定材料的适用性由磁化反转/弛豫过程确定,这又取决于磁各向异性。因此,设计新的方法来控制技术上重要的材料中的磁各向异性是非常期望的。在这里,我们表明,半金属铁磁体La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_{3}$(LSMO)的外延薄膜的磁各向异性是由在生长过程中的热力学平衡条件的接近。我们进行了一系列的X射线衍射和铁磁共振(FMR)实验中的两组不同的样品:第一个对应于LSMO薄膜(001)SrTiO $_{3}$通过脉冲激光沉积(PLD;远离热力学平衡)的拉伸应变下沉积;第二个沉积通过缓慢的化学溶液沉积(CSD)方法,在准平衡条件下。PLD制备的薄膜表现出面内立方各向异性,并叠加了单轴项。在这些薄膜中还观察到垂直于薄膜平面的大的各向异性常数。然而,在CSD膜中,单轴各向异性被完全抑制。面外各向异性也被降低,导致化学合成膜中的面内立方各向异性强得多。这种变化是由于MnO $_{6}$八面体的不同旋转模式以适应外延应变,这不仅取决于由STO衬底施加的张应力的量,而且取决于生长条件。我们的研究结果表明,在LSMO的磁各向异性的性质和幅度可以调谐的薄膜沉积过程中的热力学参数。
2016-03-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Non-volatile magnetoresistive memory in phase separated La$_{0.325}$Pr$_{0.300}$Ca$_{0.375}$MnO$_3$
我们测量了多晶La $_{5/8-y}$ Pr $_y$ Ca $_{3/8}$ MnO $_3$($y=0.30$,平均晶粒尺寸2微米)化合物的磁性和输运响应。在铁磁金属和绝缘区域共存的温度范围内,我们观察到的低磁场($<$ 1 T),这是由铁磁相的实际量的持久记忆。用相对小的外部扰动来操纵该部分的可能性与这些氧化锰基化合物的相分离性质有关。所获得的巨磁电阻值(约80%)是由分数放大机制决定的。在某些描述的情况下,发现存储器对外部场的自屏蔽。我们发现,这种非易失性存储器具有与不同的应用低磁场值相关联的多级能力。
2002-02-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anisotropic spin-density distribution and magnetic anisotropy of strained La$_{1-x}$Sr$_x$MnO$_3$ thin films: Angle-dependent x-ray magnetic circular dichroism
铁磁薄膜的磁各向异性是由衬底的外延应变通过应变诱导的轨道磁矩和自旋极化电子空间分布的各向异性引起的。然而,在铁磁金属La $_{1-x}$ Sr $_x$ MnO $_3$(LSMO)薄膜研究的X射线线性二色性(XLD)的优先轨道占领一直被发现的平面外的拉伸和压缩外延应变,因此无关的磁各向异性。为了解开这个谜团,我们直接探测自旋极化电子在LSMO薄膜中的优先轨道占领的角度相关的X射线磁性圆二色性(XMCD)的应变。自旋密度分布的各向异性被认为是在平面内的拉伸应变和平面外的压缩应变,与所观察到的磁各向异性。XLD观察到的普遍存在的面外优先轨道占据归因于表面磁死层中自旋向上和自旋向下的面外轨道的占据。
2018-01-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Inverse photoemission spectroscopic studies on phase separated La$_{0.2}$Sr$_{0.8}$MnO$_{3}$
本文研究了La $_{0.2}$ Sr $_{0.8}$ MnO $_{3}$相分离的逆光电发射谱的温度演化。为了识别室温实验光谱中的特征,使用Korringa-Kohn-Rostoker Green函数方法进行了能带结构计算。我们发现,本地矩无序计算产生的功能,给出了一个更好的匹配与实验光谱。在绝缘阶段,我们观察到不寻常的费米能级附近的强度增加。这种令人困惑的行为归因于化学势向导带的移动。目前的结果清楚地表明,在更好地理解相分离系统的未占电子态的重要性。
2014-11-06 cond-mat.str-el
Lorentz microscopy and small-angle electron diffraction study of magnetic textures in La$_{1-x}$Sr$_x$MnO$_3$ (0.15 $< x <$ 0.30): the role of magnetic anisotropy
用Lorentz显微镜结合小角电子衍射实验研究了La $_{1-x}$ Sr $_x$ MnO $_3$(0.15 $< x <$ 0.30)铁磁相的磁织构。发现了以条纹状、板状和圆柱形(磁泡)磁畴为特征的各种类型的磁纹理。正交结构中出现了两种不同类型的磁条磁畴,具有La $_{0.825}$的反转对称性,Sr $_{0.175}$ MnO $_3$,显着取决于磁晶各向异性。基于现场观测的温度和外磁场强度的函数,构建了磁场-温度相图,显示了La $_{0.825}$ Sr $_{0.175}$ MnO $_3$铁磁相中磁泡的稳定性。
2020-05-02 cond-mat.str-el
Dynamics of the lattice and spins in the phase-separated manganite (Eu$_{1-x}$Gd$_{x}$)$_{0.6}$Sr$_{0.4}$MnO$_3$
研究了(Eu $_{1-x}$ Gd $_{x}$)$_{0.6}$ Sr $_{0.4}$ MnO $_3$体系的磁致伸缩和剩余磁致伸缩的慢弛豫,其中从顺磁绝缘态到铁磁金属态的变磁转变伴随着晶格收缩.弛豫曲线符合指数函数,表明双交换作用与Jahn-Teller效应之间存在强烈的阻挫作用。我们已经发现,Gd取代抑制冷冻相分离相在低温下,并稳定在中间温度下的动态相分离相的顺磁绝缘状态。前者是随机效应,后者是双交换作用的抑制。
2017-03-30 cond-mat.str-el
Relating supercooling and glass-like arrest of kinetics for phase separated systems: studies on doped CeFe$_2$ and (La,Pr,Ca)MnO$_3$
铁磁相和反铁磁相在一定温度和磁场范围内共存,表现出无序加宽的一级相变。在磁化和电阻率中观察到的异常历史效应正在被解释,调用类似于玻璃化转变的动力学逮捕的概念。从磁场测量穿越场温度空间中的新路径,我们得到了有趣的结果,该区域的样品,可以过冷到较低的温度进行动力学逮捕在较高的温度,反之亦然。我们的结果是两个不同的系统,即。金属间掺杂的CeFe $_2$,它有一个反铁磁性的基态,和氧化物的La-Pr-Ca-Mn-O,它有一个铁磁性的基态,表明这种无序的影响广泛遇到的现象的动力学的普遍性。
2006-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Tuning Perpendicular Magnetic Anisotropy by Oxygen Octahedral Rotations in (La$_{1-x}$Sr$_{x}$MnO$_{3}$)/(SrIrO$_{3}$) Superlattices
垂直磁各向异性(PMA)在自旋电子学的发展中起着至关重要的作用,因此需要新的策略来控制PMA。在这里,我们展示了一种概念上新型的界面诱导PMA是由氧八面体旋转控制。在由La $_{1-x}$ Sr $_{x}$ MnO $_{3}$和SrIrO $_{3}$组成的超晶格中,我们发现所有的超晶格(0 $\leq$ x $\leq$ 1)都表现出铁磁性,尽管La $_{1-x}$ Sr $_{x}$ MnO $_{3}$对于x $>$ 0.5是反铁磁性的。PMA高达4 $\times$ 10 $^6$ erg/cm $^3$通过增加x观察到,并归因于在界面处的氧八面体旋转的减少。我们还表明,氧八面体变形不能解释PMA的趋势。这些结果揭示了一个新的自由度来控制PMA,使新兴的磁纹理和拓扑现象的发现。
2017-08-06 cond-mat.str-el
Nanoscale phase separation in $La_{0.7}Ca_{0.3}MnO_3$ films: evidence for the texture driven optical anisotropy
LAO衬底上的$La_{0.7}Ca_{0.3}MnO_3$薄膜的红外吸收(0.1-1.5 eV)表现出光谱权重的剧烈温度演化,证明了绝缘体到金属的转变。单晶薄膜显示出很强的线性二向色性,具有异常的光谱振荡和相当弱的温度依赖性。从相分离的概念出发,我们发展了有效介质模型来解释这些效应。薄膜的光学各向异性归因于准金属相的椭球形夹杂物的织构化,所述椭球形夹杂物由薄膜和衬底的失配以及后者的孪晶织构引起。
2002-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetization studies of phase separation in La$_{0.5}$Ca$_{0.5}$MnO$_{3}$
我们提出了一系列的相分离的La $_{0.5}$ Ca $%_{0.5}$ MnO $_{3}$样品的磁化研究,具有不同的铁磁(FM)和电荷有序反铁磁(CO-AFM)相的低温分数。一个特定的实验程序探测的磁场的效果,同时冷却的样品,这促进FM分数扩大,提高CO相的熔化。系统的响应取决于其磁场的历史表明存在三个不同的制度在相分离状态下发展低于T $_{C}$。我们的数据使我们能够确定的起始温度,低于该系统成为磁性和结构相分离,和一个起始字段以上FM分数放大发生。
2001-09-21 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
Observation of photoinduced phase transition in phase-separated Pr$_{0.55}$(Ca$_{1-y}$Sr$_{y}$)$_{0.45}$MnO$_3$ thin films via x-ray photoemission spectroscopy
用X射线光电子能谱研究了高锰酸盐薄膜($Pr_{0.55}(Ca_{1-y}Sr_y)_{0.45}MnO_3$),以阐明铁磁金属(FM)和电荷轨道有序绝缘体(COOI)之间竞争的结果。$y$ = 0.40的膜经历均匀的顺磁性绝缘体到FM转变。另一方面,在$y$ = 0.25的薄膜中,双临界点附近的组成、COOI和FM畴的相分离由低于125 K的光谱变化指示。有趣的是,在50 K和70 K之间,可见激光照射将冷却过程中获得的类COOI光谱转移到升温过程中获得的类FM光谱。这表明,光诱导IMT是由FM体积分数的增加,并深深地关系到FM和COOI状态之间的相分离。
2007-06-15 cond-mat.str-el
Anisotropic Charge Distribution Induced by Spin Polarization in La$_{0.6}$Sr$_{0.4}$MnO$_{3}$ Thin Films Studied by X-ray Magnetic Linear Dichroism
外延生长薄膜的磁各向异性受衬底应变的影响,这是由于电子结构畸变和自旋轨道相互作用(SOI)的综合作用。作为逆过程,人们期望在SOI存在下由磁化引起的电子结构的各向异性。利用X射线磁线性二向色性(XMLD)研究了铁磁金属La $_{1-x}$ Sr $_{x}$ MnO $_3$薄膜中磁化引起的电荷密度各向异性。对不同厚度薄膜的XMLD测量表明,XMLD强度与铁磁矩的平方成正比。使用XMLD求和规则和聚类模型计算,结果表明,Mn 3 $d$电子分布在平行于自旋极化方向的伸长轨道上的数量比分布在垂直于自旋极化方向的伸长轨道上的数量多。模型计算表明,SrTiO $_3$衬底的拉伸应变对XMLD谱的影响也与观测到的XMLD谱线一致形状.
2018-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ab initio study of the influence of nanoscale doping inhomogeneities in the phase separated state of La$_{1-x}$Ca$_{x}$MnO$_3$
通过从头计算,讨论了在钙钛矿锰氧化物中发生的相分离现象的化学影响。超原胞已被用来模拟相分离状态,发生在钙浓度接近本地化巡回交叉。我们首先考虑了两种磁有序共存于同一化合物中的模型。这不稳定。然而,发现化学掺杂剂的非各向同性分布是基态。这导致系统中的区域具有不同的有效浓度,这将总是伴随着相同纳米尺度下的磁相分离,只要系统接近相位交叉,富空穴区域在特性上更具铁磁性,而贫空穴区域在相图的反铁磁区域中。
2012-06-07 cond-mat.str-el
Cation-ordering effects in the single layered manganite La(2/3)Sr(4/3)MnO4
我们合成了La(1-x)Sr(1+x)MnO 4(x=1/3)外延薄膜作为随机合金和阳离子有序类似物,以探讨阳离子有序如何影响二维锰氧化物的性质。薄膜显示弱铁磁有序高达130 K,虽然有一个显着的差异取决于阳离子顺序的磁各向异性。虽然所有的膜表现出类似的带隙绝缘体的行为高于130 K,有一个显着的差异,在低温传输机制取决于阳离子顺序。磁各向异性和低温运输的差异是一致的Mn 3d轨道占位符的差异。总之,这项工作表明,阳离子排序可以显着改变Mn的3d轨道基态在这些相关的电子系统。
2010-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Doping influence of spin dynamics and magnetoelectric effect in hexagonal Y$_{0.7}$Lu$_{0.3}$MnO$_{3}$
本文用非弹性中子散射方法研究了Y $_{0.7}$ Lu $_{0.3}$ MnO $_3$中的自旋波及其与磁电效应的关系。在未掺杂的YMnO $_3$和LuMnO $_3$中,Mn三聚畸变被认为在确定磁结构和磁电效应中起关键作用。在Y $_{0.7}$ Lu $_{0.3}$ MnO $_3$中,我们发现一个小得多的面内(六方$ab$ -平面)单离子各向异性间隙,其与$T_N$处较弱的面内介电异常相一致。由于Y $_{0.7}$ Lu $_{0.3}$ MnO $_3$中较小的面内各向异性能隙和较弱的面内介电异常与较弱的Mn三聚畸变相耦合,因此我们认为Y $_{1-y}$ Lu $_{y}$ MnO $_{3}$中的磁电效应和多铁性现象是由Mn三聚引起的.
2013-08-13 cond-mat.str-el
The role of electronic correlations on the phonon modes of MnO and NiO
用中子非弹性散射方法研究了MnO和NiO单晶中磁有序感生声子各向异性的可能性。在低于Tn时,两种化合物的横向光学声子谱均出现约10%的分裂。这种行为说明,与一般假设相反,MnO和NiO的动态性质基本上是非立方的。
2003-08-10 cond-mat.str-el
Dynamic phase separation in La(5/8-y)Pr(y)Ca(3/8)MnO(3)
详细的磁化强度测量La_{5/8-y} Pr_{y} Ca_{3/8} MnO_{3},包括磁弛豫性能,证明在锰氧化物的相分离状态的动态性质。场冷却-冷却和零场冷却磁化曲线之间的差异表明,在后者中存在被高能量势垒分隔的阻塞亚稳态。磁粘滞系数的计算结果表明,在一定的温度窗口内,体系变得不受阻碍,并出现较大的弛豫速率。我们提出了一个简单的唯象模型,在该模型中,系统通过一个层次的能量障碍,分离共存的阶段。利用该模型计算的磁化曲线再现了实验数据的所有定性特征。整体结果使我们能够构建一个H-T相图,其中冻结和动态相分离区域是明确区分的。
2005-03-17 cond-mat.str-el
Strain driven charge-ordered state in La$_{0.67}$Ca$_{0.33}$MnO$_3$
我们提出的证据,铁磁金属和电荷有序绝缘相在应变薄膜的La $_{0.67}$ Ca $_{0.33}$ MnO $_3$在低温下共存。这种相分离的状态被证实使用低温磁力显微镜和磁输运测量。这种相分离状态在该化合物的本体形式中没有观察到,并且是由于膜中应变的不均匀分布引起的结构不均匀性引起的。应变使低温铁磁金属态弱化,在高应变区形成电荷有序绝缘体。的混合相的输运性质的缓慢的动力学说明通过测量的电阻的长时间尺度松弛。
2001-02-19 cond-mat.str-el
Asymmetric magnetoresistance in 3$d$-5$d$ based La$_{0.67}$Ca$_{0.33}$MnO$_3$/SrIrO$_3$ bilayer: The role of unidirectional anisotropy
Jawaharlal Nehru University(贾瓦哈拉尔·尼赫鲁大学);Indian Institute of Technology, Hauz Khaz(印度理工学院豪兹卡兹校区);Special Centre for Nanoscience, Jawaharlal Nehru University(贾瓦哈拉尔·尼赫鲁大学纳米科学特别中心);UGC-DAE Consortium for Scientific Research, Indore(印度古物与考古学联合会-原子能部科学研究中心)
本研究通过实验揭示3d铁磁/5d重金属双层膜中界面磁耦合诱导的不对称磁电阻,归因于单向各向异性与自旋散射调控,为功能异质结构设计提供新见解。
2026-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coupled magnetic and elastic properties in LaPr(CaSr)MnO manganites
我们研究了一系列锰氧化物,La 0.225Pr 0.4(Ca 1-xSrx)0.375MnO3系统。x = 0样品是锰氧化物中相分离研究的原型化合物,其中铁磁相和电荷有序反铁磁相共存。Sr 2+取代Ca 2+逐渐使系统变成均匀的铁磁体。我们的研究结果表明,材料的结构起着重要的作用,在所观察到的磁性。在冷却时,在低于100 K的温度下,晶格的强烈收缩之后是磁化强度的增加。这是通过热膨胀和磁致伸缩测量观察到的,在这些相分离的化合物中提供磁弹性耦合的明显证据。
2016-09-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Domain wall magnetoresistance in a nanopatterned La(2/3)Sr(1/3)MnO3 track
我们测量了磁畴壁(DWs)对外延锰氧化物薄膜电阻的贡献,该薄膜通过电子束光刻形成包含一组凹口的轨道。我们发现,在低温和偏压下,DW电阻-面积(RA)乘积约为2.5 × 10^(-13)Ohm/m^2,这比3d铁磁体报告的值大几个数量级。然而,电流-电压特性是高度线性的,这表明DW不是相分离的而是金属的。DWRA被发现增加注入电流时,大概反映了一些变形的壁自旋转移。当温度升高时,DWRA在~ 225 K处消失,这可能与薄膜各向异性的温度依赖性有关。
2006-10-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic self-organization in the single-layer manganite $\rm Pr_{\it 1-x}Ca_{\it 1+x}MnO_4$
我们使用中子散射调查的掺杂演变的磁关联在单层锰氧化物$\rm Pr_{\it 1-x}Ca_{\it 1+x}MnO_4$,远离$x=0.5$组合物的CE型相称的反铁磁(AF)结构是稳定的。我们发现,短程无公度自旋相关的发展,作为系统是电子掺杂($x<0.5$),这与CE型AF秩序共存。这表明,在该系统中的电子掺杂诱导不均匀的电子自组织,其中相称的AF补丁与$x=0.5$分离的富电子畴壁与短程磁相关。该行为与钙钛矿$\rm Pr_{\it 1-x}Ca_{\it x}MnO_3$显著不同,其中长程CE型相称AF结构在$x=0.5$周围的宽范围的电子或空穴掺杂上稳定。
2009-09-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anisotropic In-Plane Strain and Transport in Epitaxial Nd(0.2)Sr(0.8)MnO(3) Thin Films
报道了Nd(0.2)Sr(0.8)MnO(3)外延a轴取向薄膜的结构、形貌和电学性能,厚度为10 nm ≤ t ≤ 150 nm。薄膜生长与拉伸和压缩应变在各种基板上。据发现,在两种应变状态下的所有厚度的薄膜的拉长的晶体学的c轴保持充分应变的基板。由于高度各向异性的热膨胀,在拉伸应变下生长的膜在a和b轴上观察到松弛,从而形成单轴裂纹阵列(沿c轴)。对于后者的膜,室温面内电阻率各向异性,rho_b/rho_c,增加膜厚度的值~1000在最厚的膜研究,近似呈指数增加。张力下的膜的尼尔温度提高了约25 K的厚度无关,一致的铁磁交换沿其扩展的c轴的增强。
2009-10-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermal relaxation in charge ordered Pr$_{0.63}$ Ca$_{0.37}$ MnO$_3$ in presence of a magnetic field
本文报道了在H = 8T的外加磁场中观察到的电荷有序系统$_{0.63}$ MnO $_3$单晶的大量热弛豫。当在温度间隔$T_{MH}<T<T_{CO}$中在存在磁场的情况下扫描温度时观察到弛豫,其中$T_{CO}$是场中的电荷有序化温度,并且$T_{MH}$是场中的电荷熔化温度。在此温度范围内,系统具有共存的带电有序绝缘体(COI)和铁磁金属(FMM)相。在H = 0 T的COI态或在磁场存在下的$T < T_{MH}$的FMM相中没有观察到这种弛豫。我们的结论是,热弛豫是由于两个共存的阶段,几乎相同的自由能,但分开的势垒。这个势垒使得从一个相到另一个相的转变在比热实验的尺度上依赖于时间,并引起热弛豫。
2001-05-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interface magnetic coupling and magnetization dynamic of La$_{2/3}$Sr$_{1/3}$MnO$_3$ single layer and (La$_{2/3}$Sr$_{1/3}$MnO$_3$/SrRuO$_3$)$_n$ (n = 1, 5) superlattice on SrTiO$_3$(001) substrate
Jamia Millia Islamia University(贾米亚米利亚伊斯兰大学);Ramjas College, Delhi University(德里大学拉姆贾斯学院);University Kebangsaan Malaysia(马来西亚国民大学);Govt. Autonomous PG College, Chhindwara(钦德瓦拉政府自治研究生学院)
研究了多层[LSMO/SRO]_n异质结构的结构、磁性和微波磁动态特性,发现界面磁耦合强,n=5结构呈现两步磁化切换,而n=1结构则被抑制,FMR分析显示正磁各向异性和 Gilbert 阻尼特性,表明Ru-Mn交换耦合控制系统磁响应和动态行为。
2026-03-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The intrinsic ferromagnetism of two-dimensional (2D) MnO$_2$ revisited: A many-body Quantum Monte Carlo and DFT+U study
单层MnO $_2$是已经实验合成并且可商购的少数预测的二维(2D)铁磁体之一。Mermin-Wagner定理指出,除非磁各向异性(MA)存在并垂直于平面,否则2D材料中的磁序不能持续,这允许有限的临界温度。以前的计算研究已经预测了二维MnO $_2$的磁有序和居里温度与DFT+U(密度泛函理论+ Hubbard U校正),结果具有很强的依赖于Hubbard U参数。扩散蒙特卡罗(DMC)是一种相关电子结构方法,已经证明了各种二维和体系统的电子和磁性的成功,因为它对起始哈伯德参数和密度泛函的依赖性较弱。在本研究中,我们使用DMC和DFT+U计算单层MnO $_2$的磁性。我们发现铁磁有序比反铁磁有序更有利,并确定了磁交换参数($J$)的统计界限。此外,我们进行了自旋轨道MA能量计算,使用DFT+U和使用我们的DMC和DFT+U参数以及Torelli和Olsen的分析模型,我们估计MnO $_2$的临界温度的上限为28.8 K。这些QMC的结果旨在作为一个准确的理论基准,必要的实现和未来的二维磁性器件的发展。这些结果也表明,需要准确的方法来预测相关的二维材料的磁性。
2022-03-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Size dependent electric voltage-controlled magnetic anisotropy in multiferroic heterostructures: Interface-charge and strain co-mediated magnetoelectric coupling
提出了一种唯象方法来研究铁磁/铁电异质结构中电压控制的磁各向异性。FM层是金属Fe(001)、Ni(001)、Co(0001)或半金属(La,Sr)MnO 3膜。两种磁电机制,即,界面电荷和应变介导的耦合。我们表明,界面电荷介导的耦合是主要的机制时,FM膜厚度低于一定的过渡厚度dtr的磁电耦合,而应变介导的耦合占主导地位的dtr以上。
2010-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase diagram of Ca$_{1-x}$Ce$_x$MnO$_3$ thin films studied by X-ray magnetic circular dichroism
在钙钛矿型Ca $_{1-x}$ Ce $_{x}$ MnO $_{3}$(CCMO)中,可以通过改变Ce含量来控制输运和磁性。在薄膜的情况下,也可以通过改变衬底的外延应变来控制性能,例如YAlO $_{3}$(YAO)、NdAlO $_{3}$(NAO)和LaSrAlO $_{4}$(LSAO)。然而,由于Nd $^{3+}$离子的强顺磁信号,不能通过常规磁化测量来测量NAO衬底上的薄膜的磁化。为了消除$^{3+}$的影响并确定CCMO薄膜的磁相,我们对Mn 2{ \it p}芯能级进行了元素选择性X射线磁圆二色性(XMCD)测量。通过研究XMCD强度的各向异性,我们可以明确地确定CCMO薄膜的磁相图。
2013-10-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure-driven magnetic moment collapse in the ground state of MnO
用关联带理论LSDA+U方法研究了自旋S=5/2的反铁磁MnO的零温Mott转变区.遇到的第一个过渡是岩盐结构内的绝缘体-绝缘体体积崩溃,其特征在于意外的Hund规则违反“自旋翻转”矩崩溃。这种自旋翻转到S=1/2充分利用了库仑排斥的各向异性,允许动能的增益(其随着体积的减小而增加),同时保留相当数量的磁交换能。虽然转变压力随相互作用强度而变化,但自旋翻转状态在一定范围的相互作用强度和B1和B8结构上都是稳健的。
2008-03-20 cond-mat.str-el
Observation of two time scales in the ferromagnetic manganite La(1-x)Ca(x)MnO(3), x = 0.3
我们报告了新的零场μ子自旋弛豫和中子自旋回波测量铁磁(FM)(La,Ca)MnO 3,这两个空间上分离的区域紧密接近,具有非常不同的锰离子自旋动力学。一个区域对应于一个扩展的集群显示'临界减速'附近的Tc和低于Tc的体积分数增加。第二个区域具有更慢的波动自旋和低于Tc的体积分数下降。这些数据进行了讨论,在小极化子的相关自旋低于Tc的重叠区域的增长,导致在微观上不均匀的FM过渡。
1999-10-05 cond-mat.str-el
Intrinsic tunneling in phase separated manganites
我们提出的证据表明,直接电子隧穿的本征绝缘区在亚微米宽的桥相分离的铁磁体(La,Pr,Ca)MnO $_3$。当冷却到居里温度以下时,主要的铁磁过冷状态持续存在,其中穿过本征隧道势垒(ITB)的隧穿导致在大的温度范围内的亚稳态、温度无关的高电阻平台。当施加磁场时,我们的数据显示,ITB被熄灭,导致急剧的、巨大的、低场电阻下降。我们的结果比较好的磁畴壁符合本征绝缘相的理论预测。
2009-02-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure induced magnetic phase separation in La$_{0.75}$Ca$_{0.25}$MnO$_{3}$ manganite
用中子衍射法测定了La $_{0.75}$ Ca $_{0.25}$ MnO $_{3}$的居里温度T $_{C}(P)$与压力的关系,并与金属化温度T $_{IM}(P)$ \cite{irprl}进行了比较。两个温度的行为似乎在整个压力范围内类似,这表明磁双交换的关键作用,也在超交换相互作用占主导地位的压力制度。在高压和低温下,反铁磁峰和铁磁峰的共存表明相分离的制度,这是很好地再现与动力学平均场计算的简化模型。在实验数据的基础上提出了一个新的P-T相图。
2011-12-08 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
Large electric field effects on the resistance of La$_{0.67}$Ca$_{0.33}$MnO$_3$ microstructures
我们研究了La $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$ MnO $_3$薄膜微桥中的电场效应,重点研究了金属-绝缘体转变机制。机械研磨的SrTiO $_3$衬底用作背栅电介质。在金属-绝缘体转变内部,我们发现了强单极场诱导的电阻降低,以及我们之前观察到的I-V曲线中的非线性特征的抑制。我们将所观察到的效应与金属区域与短程相关极化子区域共存的相分离状态相关联。当玻璃态极化子相完全形成并关闭微桥时,场效应消失,使输运电流的强非线性行为不变。
2011-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-wave excitations in the ferromagnetic-metallic and in the charge, orbital and spin ordered states in Nd$_{1-x}$Sr$_{x}$MnO$_{3}$ with x$\approx$0.5
对x $\approx$ 0.5的Nd $_{1-x}$ Sr $_{x}$ MnO $_{3}$单晶进行了中子非弹性散射实验。锰氧化物中的巨磁电阻(CMR)是由铁磁金属电荷和反铁磁电荷以及轨道有序绝缘态之间的相互作用引起的。因此,它似乎是重要的,比较这些阶段有关其潜在的磁相互作用参数。我们研究了原子力显微镜下Nd $_{0.5}$ Sr $_{0.5}$ MnO $_{3}$有序态的自旋波耗散,结果显示出很强的各向异性刚度。的各向异性的符号是特征的电荷和轨道有序的半掺杂锰氧化物中的网站中心模型。在这个模型中,线性自旋波理论产生了一个完美的描述的实验色散。此外,Nd $_{1-x}$ Sr $_{x}$ MnO $_{3}$(x=0.49和x=0.50)的铁磁金属态的磁激发表现出几乎相同的磁振子色散,这可以用包括最近邻相互作用的海森堡模型来描述。
2011-07-29 cond-mat.str-el
Ultrasonic evidence of an uncorrelated cluster formation temperature in manganites with first-order magnetic transition at T_C
对铁磁钙钛矿La_{2/3} Ca_{1/3} MnO_3和La_{2/3} Sr_{1/3} MnO_3进行了超声衰减和相速度测量。数据表明,在居里温度,T_C的转变,从第一级到第二级的变化作为Sr取代钙钛矿中的Ca。具有一级相变的化合物在温度T* > T_C时也表现出另一个相变。我们解释的温度窗口T_C < T < T* 作为一个区域的共存相分离制度的金属和绝缘区,在最近的理论建议的路线。
2003-04-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Field-temperature phase diagram of magnetic bubbles spanning charge$/$orbital ordered and metallic phases in La$_{1-x}$Sr$_x$MnO$_3$ ($x = 0.125$)
我们报告形成的磁性纹理的铁磁(FM)相的La $_{1-x}$锶$_x$ MnO $_3$ $x =$ 0.125,这些纹理是磁泡,磁条域,和强制FM状态。在原位洛伦兹显微镜(LM)的观察表明,磁泡存在于FM绝缘相伴随形成的电荷$/$轨道有序(CO $/$ OO)。此外,在CO $/$ OO($T_{CO} =$ 155 K)和FM($T_c =$ 190 K)转变温度之间的中间温度区域中仍然存在稳定的磁泡。这些磁泡被认为起源于FM相中的磁晶各向异性和偶极-偶极相互作用。基于现场LM观测作为温度和外加磁场强度的函数,构造了磁场-温度相图,显示了La $_{0.875}$ Sr $_{0.125}$ MnO $_{3}$的FM相中磁泡的稳定区域。
2020-05-02 cond-mat.str-el
Temperature-dependent and anisotropic optical response of layered Pr$_{0.5}$Ca$_{1.5}$MnO$_{4}$ probed by spectroscopic ellipsometry
用椭圆偏振光谱法研究了赝立方单晶Pr $_{0.5}$ Ca $_{1.5}$ MnO $_{4}$的温度依赖性和光学电导率的各向异性。观察到三个转变温度,并可以链接到电荷轨道($T_{\rm CO/OO}$ $\sim$ 320 K),二维反铁磁(2D-AFM)($\sim$ 200 K),和三维AFM($T_{\rm N} \sim$ 125 K)排序。低于$T_{\rm CO/OO}$,$σ_1$显示电荷有序峰($\sim$ 0.8 eV),随着温度降低具有显著的蓝移。基于一个模型,采用静态Jahn-Teller失真,并假设存在两个不同的子晶格之间的局部电荷不平衡的计算支持这一分配,并解释蓝移。这一观点进一步支持的部分光谱权重分析显示在$T_{\rm CO/OO}$的电荷排序区域($0.5-2.5$ eV)的光学各向异性的发病。有趣的是,在电荷转移区($2.5-4$ eV),光谱权重显示异常周围的$T_{\rm 2D-AFM}$,我们归因于氧$p$轨道的作用,在稳定CE型磁序。我们的研究结果表明,在这种层状锰氧化物的自旋,电荷和晶格自由度的重要性。
2015-01-13 cond-mat.str-el
Neutron scattering study of magnetic phase separation in nanocrystalline La$_{5/8}$Ca$_{3/8}$MnO$_3$
我们证明,磁相分离和竞争的自旋顺序的庞磁阻(CMR)锰氧化物可以直接探讨通过调谐应变的纳米晶La $_{1-x}$ Ca $_x$ MnO $_3$的大块样品。我们的研究结果表明,应变可以可逆地冻结到晶格中,以稳定共存的反铁磁畴内的名义铁磁金属状态的La $_{5/8}$ Ca $_{3/8}$ MnO $_3$。通过磁中子粉末衍射的可调相分离的测量提出了一个直接的路线探索相分离的电荷/磁序在高应变CMR材料的相关自旋特性,并打开了一个潜在的途径,实现晶粒间自旋隧道结网络与增强CMR行为在化学均匀的材料。
2011-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Novel dynamical effects and persistent memory in phase separated manganites
报道了掺铁相分离锰氧化物La $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_{3}$的磁性和输运性质随时间的响应。铁磁(FM)和非FM区域的非平凡的共存诱导一个缓慢的动力学,导致时间弛豫和冷却速率的PS制度内的依赖。这种动力学对物理性质有很大的影响。一方面,金属样的行为,假设是一个指纹的渗滤,也可以观察到前FM相的动力学贡献的结果。在另一个,两个新的效果的锰氧化物的报道,即老化后的电阻率的复兴,和持久的记忆低磁场($<$ 1 T),印在FM相的量。作为一个独特的事实,这种记忆可以通过传输测量恢复。
2002-02-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Atomic Origins of Magnetic Anisotropy in Ru-substituted Manganite Films
Ru掺杂锰ite薄膜中磁各向异性的原子起源研究揭示了Ru单离子各向异性和Ru-Mn反铁磁耦合对磁性的影响,为设计先进磁性材料提供新方向。
2025-04-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Modified Kondorsky Domain Reversal in Microstructured Phase-Separated Manganites
本研究通过磁输运测量揭示了微结构相分离锰氧化物中改进的Kondorsky域反转机制,表明局部磁场对受限几何中的矫顽场有显著影响。
2025-12-10 cond-mat.str-el
Effect of oxygen isotope substitution and crystal micro-structure on magnetic ordering and phase separation in {$\rm (La_{1-y}Pr_{y})_{0.7}Ca_{0.3}MnO_3$}
研究了特定CMR锰氧化物系统的晶体和磁性结构作为跨金属-绝缘体(MI)转变的$y=(0.2-1)$和氧质量($^{16}$ O,$^{18}$ O)的函数。我们定量地展示了极化子的载流子带宽和晶格微应变的变窄如何控制介观铁磁和反铁磁团簇的体积分数。一个定义明确的下降的转变温度和抑制的所有类型的长程有序附近的MI-过渡在$y\simeq0.9$表明的淬火无序的形成的长尺度相分离状态的关键作用。
2007-01-11 cond-mat.str-el
Phase diagram and magnetic properties of La$_{1-x}$Ca$_x$MnO$_3$ compound for $0\leq x \leq 0.23$
本文用粉末X射线衍射和磁化强度测量方法详细研究了LaPDMATHABMM CaPDMATHABMN MnO $_3$($0\leq x \leq 0.23$)相图。不幸的是,在相关文献中没有使用适当表征的样品,结果是在这个复杂的系统中的真实物理学的涂抹。正如目前的结果显示,有两个家庭的样本。第一类涉及在大气中制备的样品($P({\rm O}_2)=0.2$ Atm),它们都是铁磁性的,居里温度随着$x$而升高。第二个家庭涉及的样品,其中在近零氧分压后退火应用。这些样品在$T_N$之下显示出$0\leq x \leq 0.1$的倾斜反铁磁结构,而对于$0.125\leq x <0.23$,在$T_c$之下存在非常规铁磁绝缘相。非化学计量样品和化学计量样品之间关于磁行为的最重要的区别是交换相互作用的各向异性,在化学计量样品中,提出了一种新的轨道有序相负责La $_{1-x}$ Ca $_x$ MnO $_3$化合物中的铁磁绝缘制度的想法。
2004-03-21 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
Thermodynamic modeling of phase separation in manganites
我们提出了一个唯象模型的基础上的热力学相分离状态的锰氧化物,占其静态和动态性能。通过对$_{0.225}$ Pr $_{0.40}$ Ca $ _{0.375}$ MnO $_{3}$的量热测量,计算了铁磁相和电荷有序相共存的低温自由能。相分离状态由均匀分布在样品体积上的自由能量密度模拟。计算考虑了共存相制度的平衡特征,以允许磁测量和模型预测之间的比较。构建了系统的静态和动态相图,表明存在阻塞和未阻塞的制度,这是锰氧化物中相分离态的特征。
2005-11-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The role of etching anisotropy in the fabrication of freestanding oxide microstructures on SrTiO3(100), SrTiO3(110), and SrTiO3(111) substrates
用于制造独立氧化物微结构的释放过程依赖于适当的、可控的和可重复的湿法蚀刻过程。SrTiO_3是生长氧化物薄膜最常用的衬底之一,并且在HF:水溶液中可以分解。这种工艺是强各向异性的,并受到局部缺陷和衬底切面的影响。我们分析了具有(100)、(110)和(111)切面的SrTiO 3衬底在5%HF:水溶液中浸泡期间的蚀刻行为。比较了三种衬底上抗HF(La,Sr)MnO3薄膜微图形的点蚀、各向异性、宏观腐蚀速率和欠腐蚀效应。释放的目标结构,如报告的(La,Sr)MnO 3独立的微桥,取决于衬底的晶体对称性和结构本身沿平面方向的面内取向。通过比较在两个不同的长度尺度上的蚀刻演变,我们区分两个制度的蚀刻前的传播:一个内在的,由于一个特定的晶格方向,和一个宏观的,从不同的蚀刻前的混合。我们报告的蚀刻SrTiO 3表面的形貌和欠蚀刻区域的几何形状,以及微桥夹持区。报告的分析将使复杂的MEMS器件的设计,允许模拟释放的任意结构的氧化物薄膜沉积在STO的顶部所需的蚀刻过程的演变。
2021-07-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.app-ph
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
The interparticle interaction and crossover in critical lines on field-temperature plane in Pr$_{0.5}$Sr$_{0.5}$MnO$_{3}$ nanoparticles
研究了半掺杂Pr $_{0.5}$ Sr $_{0.5}$ MnO $_{3}$纳米粒子的磁性及粒子间相互作用对其磁性的影响。合成了由不同平均粒径的纳米颗粒组成的三种样品,以呈现颗粒间相互作用的变化。虽然所有的样品结晶在相同的结构,其本体化合物,低温铁磁-反铁磁转变,这是存在于本体化合物,是不明显的纳米粒子。线性以及非线性交流磁化率与直流磁测量耦合显示了这些纳米粒子的超顺磁性行为,其中阻塞温度随着粒径的增加而增加。矫顽场的温度变化和交流磁化率随频率的变化证实了粒子间相互作用的存在。我们已经确定了这种相互作用的性质是偶极型的,并表明其强度随颗粒尺寸的增加而减小。这种偶极相互作用对磁性能的影响是有趣的,因为化合物在各自的相互作用场上方的场-温度平面上表现出从de Almeida-Almeless到Gabay-Toulouse等临界线的交叉。与理论预测一致,我们推断这种交叉是由粒子间相互作用产生的单向各向异性引起的,并且从交换偏置现象的存在中证实了这一点。
2010-08-12 cond-mat.str-el
Theory of Anomalous X-ray Scattering in Orbital Ordered Manganites
我们从理论上研究了反常X射线散射作为观察钙钛矿锰氧化物中轨道有序和激发的新探针。散射矩阵由从Mn $1s$能级到未占据的Mn $4p$能级的虚电子激发给出。我们发现Mn $3d$和Mn $4p$电子之间的库仑相互作用的轨道依赖性是必不可少的,使K边缘附近的散射因子的各向异性。在$MnO_6$团簇中的计算结果解释了在$La_{0.5}Sr_{1.5}MnO_4$和$LaMnO_3$中观察到的禁戒反射。讨论了用X射线散射观测轨道波的可能性。
1997-12-15 cond-mat.str-el
Magnetotransport properties of La$_{1-x}$Ca$_x$MnO$_3$ (0.52 $\leq x \leq$ 0.75): signature of phase coexistence
我们报告的温度和磁场的依赖性的锰氧化物La $_{1-x}$钙$_{x}$ MnO $_{3}$在$x > 0.5$的相图的过掺杂区域的外延膜中的输运性质,其中的电荷有序(CO)和反铁磁(AF)相存在。在温度区间$4.2 ~\mathrm{K} < T < 300 ~\mathrm{K}$、三种浓度的$x = 0.52, 0.58$和$0.75$以及高达5 T的磁场中测量电阻率、磁阻和磁阻的角度依赖性。在整个温度范围内观察到的半导体/绝缘体的行为在零场为所有三个浓度\textit{x}和导电,在较低的温度下,在CO状态服从3D莫特的可变范围跳跃模型。$x = 0.52$和$x = 0.58$的巨大的负磁电阻、$x = 0.52$的$B > 3 ~\mathrm{T}$的金属-绝缘体转变以及$x = 0.52$和$x = 0.58$的磁电阻中的各向异性的存在显示了暗示铁磁(FM)团簇的存在的庞磁电阻(CMR)行为的指纹。随着$x$的增加,在相图的CO/AF部分中FM团簇的影响力下降,这有助于一种可能的解释,即相共存是CMR现象的起源。
2017-04-24 cond-mat.str-el