Low-energy properties of the ferromagnetic metallic phase in manganites: Slave fermion approach to the quantum double exchange model
利用从费米子模型研究了单轨道量子双交换模型的低能性质。我们建立了一个平均场论,对低能下锰氧化物中铁磁金属相的磁性和热力学性质给出了一个简单的解释。由此产生的电子谱函数和隧穿态密度显示出非相干的非对称峰与弱的温度依赖性,除了准粒子峰。我们还表明,在铁磁金属相的规范涨落完全屏蔽由于Anderson-Higgs机制。因此,平均场态对规范涨落是鲁棒的,并且在低能量下表现出自旋-电荷分离。
2007-02-27 cond-mat.str-el
Existence of a novel metallic ferromagnetic phase in models for undoped manganites
本文采用数值方法,将$e_{\rm g}$ -轨道简并哈伯德模型与Jahn-Teller畸变紧密耦合,讨论了未掺杂锰氧化物模型铁磁态中存在一种新的金属-绝缘体相变.基态相图在由电子-声子耦合$λ$和库仑相互作用$u$定义的平面中给出。与标准的单频带Hubbard模型的铜酸盐,金属相被发现存在的$λ$和$u$在本$e_{\rm g}$ -轨道哈伯德模型的有限值,即使在半填充,由于费米表面拓扑结构,这是不相容的交错轨道排序伴随着绝缘相。在此基础上,讨论了未掺杂锰氧化物中巨磁阻效应的可能性。
2002-12-24 cond-mat.str-el
Effect of Mn substitution by Ga on the optical properties of a metallic manganite
在金属锰氧化物如La(2/3)Sr(1/3)MnO(3)中,Mn(+3)被Ga(+3)取代稀释了铁磁有序,并局部消除了Jahn-Teller畸变,而不会严重影响晶体结构。因此,人们可以跟踪由Ga引起的电荷动力学的变化,直到铁金属锰氧化物变成绝缘体。本文通过五个La(2/3)Sr(1/3)Mn(1-x)Ga(x)O(3)样品的红外反射率,详细研究了这一现象,x从0增加到0.30,温度为50 < T < 320 K。将测量的光学参数与磁化强度M(x,T)联系起来的简单模型很好地描述了等离子体频率、散射率和沿金属-绝缘体转变的中红外吸收的行为。
2007-06-05 cond-mat.str-el
Evolution of spin-wave excitations in ferromagnetic metallic manganites
中子散射结果的自旋波激发的三个铁磁金属$A_{1-x}A^{\prime}_{x}$ MnO $_3$锰氧化物(其中$A$和$A^\prime$是稀土和碱土金属离子),当结合以前的工作系统阐明的相互作用作为一个函数的载流子浓度$x$,现场的障碍,和强度的晶格畸变。长波长自旋动力学在整个系列中仅显示出非常弱的依赖性。控制磁振子软化的第四与第一近邻交换($J_4/J_1$)的比率随$x$系统地变化,但不依赖于其他参数。没有一个流行的模型可以解释这些行为。
2005-12-16 cond-mat.str-el
Electrical transport in the ferromagnetic state of manganites: Small-polaron metallic conduction at low temperatures
我们报告的电阻率的测量在铁磁状态的外延薄膜的La_{1-x} Ca_{x} MnO_{3}和低温比热的多晶La_{0.8} Ca_{0.2} MnO_{3}。当\hbar ω s}/ k_{B} \simeq为100 K,E为常数时,100 K以下的电阻率可用ρ- ρ o} = E ω s}/sinh^{2}(\hbar ω s}/2 k_{B} T)拟合。这种行为是一致的小极化子相干运动,其中涉及由于软光学声子模式的弛豫。比热数据也表明存在这样的声子模式。因此,目前的结果提供了证据的小极化子金属导电的铁磁态的锰氧化物。
1999-12-02 cond-mat.str-el
Spin waves throughout the Brillouin zone and magnetic exchange coupling in ferromagnetic metallic manganites La$_{1-x}$Ca$_{x}$MnO$_3$ ($x=0.25,0.30$)
利用飞行时间和三轴非弹性中子能谱,我们确定了铁磁锰氧化物La $_{1-x}$ Ca $_x$ MnO $_3$($x=0.25,0.3$)在低温金属态下的布里渊区自旋波激发.虽然在长波长极限(自旋刚度$D$)的自旋波激发具有类似的值为两种化合物,附近的布里渊区边界的La $_{0.7}$钙$_{0.3}$ MnO $_3$的激发是相当大的软化在所有对称方向相比,La $_{0.75}$钙$_{0.25}$ MnO $_3$。具有最近邻和第四邻交换作用的海森堡模型可以较好地描述整个色散曲线。我们比较的数据与各种理论模型描述的铁磁锰氧化物的自旋激发。
2007-02-21 cond-mat.str-el
Effect of charge ordering on the electrical properties and magnetoresistance of manganites
采用Monte Carlo铁磁伊辛模型研究了锰氧化物在掺杂(x = 0.5)时由于电荷有序相而引起的电学性质。半掺杂锰氧化物具有绝缘体反铁磁基态。我们计算了内能,比热,电阻率和磁阻,MR,与平行和反平行施加磁场。我们的模拟表明,电阻率指数下降,电流增加,随着温度的增加,根据自由电荷的增加,从绝缘体到导体相的传输。在平行磁场作用下,磁电阻值为负值,而在不平行磁场作用下,磁电阻值为正值。半掺杂锰氧化物的半导体-金属转变行为表明其是很好的半导体二极管结。
2018-03-06 cond-mat.str-el
On magnetoconductivity of metallic manganite phases and heterostructures
利用双交换模型,通过简并轨道和紧束缚近似,研究了赝立方锰氧化物倾斜A相的磁导特性。有人认为,该模型是适用于在一个广泛的浓度范围内的锰氧化物的公差因子,t,接近1。对于置换无序,选择MnO 6八面体的随机Jahn-Teller畸变上的散射。我们强调了金属锰氧化物的载流子浓度与电阻率之间的密切关系。磁阻作为磁化强度的函数计算为一个倾斜的A相的平面内和平面外的电流方向。两个锰氧化物相之间的接触被认为是和接触附近的过渡区的结构进行了讨论。数值计算表明,电荷重新分布附近的接触和一个大的屏蔽长度的顺序为五个原子间的距离。我们用我们的结果来解释最近的实验中获得的数据在La0.4Sr0.6MnO3/La0.55Sr0.45MnO3超晶格。我们还简要讨论了在LSMO中增加Sr浓度x>0.45时,合作Jahn-Teller畸变、双交换机制和超交换相互作用对A相形成的相对重要性,表明八面体的Jahn-Teller收缩(c/a<1)起主导作用。
2002-08-05 cond-mat.str-el
Temperature dependent scattering rate and optical mass of ferromagnetic metallic manganites
本文报道了空穴掺杂锰氧化物La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3和La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3的光学性质。薄膜的透射率和反射率在10 - 150 K的温度下使用傅里叶变换光谱法在红外线中测量。通过将远红外透射率拟合到Drude模型,得到散射率和光学质量。散射率与温度呈T^2依赖关系。光学质量增强与比热结果仅略有不同。此外,我们还比较了红外光谱权重和能带结构计算[M. Quijada等人,B 58,16093(1998)]。
1999-08-27 cond-mat.str-el
Quantized spin waves in the metallic state of magnetoresistive manganites
对铁磁(F)La(1-x)(Sr,Ca)xMnO_3(x(Sr)=0.15,0.175,0.2,0.3和x(Ca)=0.3)进行了高分辨自旋波测量。在所有的q方向上,靠近区域边界,自旋波谱由几个能级组成,在金属和x \approx 1/8范围内具有相同的值。主要是强度变化,从x \approx 1/8范围内确定的较低能级跳跃到金属态中观察到的较高能级。在有序的2D簇模型中发现x(Sr)=0.15的定量协议的基础上,金属态的自旋波异常可以解释为相同的2D簇内的量子化自旋波,嵌入在3D矩阵中。
2008-12-10 cond-mat.str-el
Metallic ferromagnetism-insulating charge order transition in doped manganites
我们发现,双交换和杂质随机性的相互作用可以解释金属铁磁和绝缘电荷有序态之间的竞争掺杂锰氧化物。双交换被简化为伊辛型,而随机性由Falicov-Kimball二进制分布建模。在动力学平均场论的框架下考虑了组合模型。使用Kubo-Greenwood形式,输运系数明确表示在单粒子谱函数。将系统分为两个亚晶格,给出了棋盘电荷序参量和磁化强度的直接计算。数值结果表明,棋盘电荷序在低温下可以稳定在铁磁态内部。在棋盘电荷序铁磁转变点处还发现了绝缘体-金属转变。
2016-04-15 cond-mat.str-el
Transient quantum isolation and critical behavior in the magnetization dynamics of half-metallic manganites
我们结合时间分辨的泵浦-探测磁光克尔效应和光电子能谱学实验,通过理论分析确定了半金属铁磁锰氧化物$La_{1-x}Sr_{x}MnO_{3}$中离域电子的弛豫动力学。我们观察到,半金属性质的$La_{1-x}Sr_{x}MnO_{3}$决定的电子相变和淬灭的磁化的时间尺度,揭示了量子隔离的自旋系统中的双交换铁磁体延伸到数百皮秒。我们证明了使用时间分辨硬X射线光电子能谱学(TR-HAXPES)作为一个独特的工具,挑选出的演变强相关的电子态在一个复杂的材料的二阶相变。
2019-06-01 cond-mat.str-el
Microscopic spin interactions in the CMR manganites
利用非弹性中子散射,我们测量了与"巨磁阻“(CMR)化合物Pr $_{0.70}$ Ca $_{0.30}$ MnO $_3$的铁磁(FM)团簇相关的微观磁耦合。当外加磁场诱导绝缘-金属(I-M)相变时,自旋波刚度常数出现不连续的变化。这一结果表明,探测区域经历了从绝缘到金属状态的一阶跃迁,并且在绝缘区域中没有FM金属畴。我们认为CMR锰氧化物中的I-M转变比大的FM金属团簇的简单渗流更复杂。
2001-10-31 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
Suppressed Magnetization at the Surfaces and Interfaces of Ferromagnetic Metallic Manganites
锰氧化物表面和界面的铁磁性发生了什么变化?由于电荷、自旋和轨道自由度之间的竞争,表面行为可能与体相的行为有很大的不同,这并不奇怪。使用两个表面探针,隧道和极化x射线相互作用的强大组合,本文回顾了我们的工作的性质的锰氧化物表面和界面的电子和磁状态。一般的观察结果是,铁磁性不是表面或界面处的最低能量状态,这导致表面处的铁磁有序被抑制甚至丧失。从准二维双层锰氧化物(La $_{2-2x}$ Sr $_{1+2x}$ Mn $_2$ O $_7$)的表面到三维多孔锰氧化物(La $_{2/3}$ Sr $_{1/3}$ MnO $_3$)/SrTiO $_3$界面,讨论两种情况。对于双层锰氧化物,即铁磁性和导电的散装,这些探针提出了明确的证据,为一个内在的绝缘非铁磁性表面层顶部相邻的次表层,显示完整的散装磁化。这种突然的内禀磁性界面归因于这些准二维材料固有的弱双层间耦合。这与非层状锰氧化物系统(La $_{2/3}$ Sr $_{1/3}$ MnO $_3$ /SrTiO $_3$)形成鲜明对比,非层状锰氧化物系统的界面附近的磁化强度在低温下小于本体值的一半,并且随着温度的升高以比本体更快的速率降低。
2006-11-04 cond-mat.str-el
Bilayer manganites: polarons in the midst of a metallic breakdown
锰氧化物材料家族的低温电子相的确切性质,以及因此其巨磁阻(CMR)效应的起源,仍然处于激烈的争论中。通过结合新的光电发射和隧穿数据,我们表明,在La{2-2x}Sr{1+2x} Mn_2 O_7的极化自由度赢得了整个CMR区域的相图。这意味着一般的基态是一个系统,其中强的电子-晶格相互作用导致在费米能级的k-空间中的所有位置的相干准粒子谱权重消失。载流子的不相干性为在传输、光学和电子光谱数据中看到的异常载流子动力学提供了统一的解释。堆叠数N是真正的金属行为的关键因素,因为在双层系统中可以看到极化子主导的共生驱动击穿,从而得到具有传统费米表面的金属。
2011-03-19 cond-mat.str-el
Half Metallic Response of Manganite Films at Room Temperature from Spin-Polarized Scanning Tunneling Microscopy
La0.7Sr0.3MnO3锰氧化物中的铁磁相在室温下是完全自旋极化的(100%)。这是证明了高品质的外延薄膜的自旋极化扫描隧道显微镜。该膜由高度均匀的铁磁(FM)相,其中嵌入少数顺磁(PM)缺陷(最好的膜小于1%)。PM缺陷表现出无特征的隧道光谱特性和绝缘类电导。FM相表现出金属行为和强非线性特性。FM相的光谱曲线的解卷积揭示了完全自旋分裂的egt2g锰氧化物带,其形状和宽度与光学和光电子能谱数据非常一致。这些结果促进锰氧化物作为有效的自旋极化注射器在环境条件下。
2003-01-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fine "mist" vs large droplets in phase separated manganites
相分离系统的性质,例如锰氧化物,接近于电荷有序绝缘体和铁磁金属之间的I级相变,通常由逾渗图像描述。我们认为,相关的占领金属网站导致较大的金属簇的优先形成,这解释了经常观察到的逆,或“过冲”在锰氧化物的滞后(当电阻率随温度升高是大于与降低T)。这也解释了最近发现的锰氧化物中的热循环效应。因此,在处理这个和类似的系统在逾渗图片,不仅金属相的总浓度,而且金属簇的形状和大小的分布可能会显着影响这样的系统的性能。
2002-10-28 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
Resistivity and 1/f Noise in Non-Metallic Phase Separated Manganites
提出了一个简单的模型来计算非金属相分离的锰氧化物中含有小金属液滴(磁极化子)的电阻率,磁阻和噪声谱。该系统被认为是远离渗透过渡到金属状态。假设电荷转移是由于电子通过绝缘介质从一个液滴隧穿到另一个而发生的。由于这种隧穿,液滴获得或失去额外的电子,形成亚稳态的双电子和空态。在此模型的框架下,系统的直流电导率和噪声功率的显式推导。结果表明,在低频范围内,噪声谱具有1/f形式。
2000-10-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Orbital dynamics: The origin of the anomalous optical spectra in ferromagnetic manganites
我们讨论了轨道简并度在钙钛矿锰氧化物的输运性质中的作用,特别关注在低温下金属铁磁相的光学电导率。轨道简并和强关联描述的轨道t-J模型,我们在一个奴隶玻色子的方法治疗。采用记忆函数的形式主义,我们计算的光学电导率,这是被发现表现出广泛的非相干组件扩展到裸带宽伴随着强抑制的德鲁德重量。进一步计算了T-线性比热常数。我们的研究结果与实验总体一致,并建议低能量的轨道波动的起源的强相关性的金属相的锰氧化物。
1998-10-03 cond-mat.str-el
Two-phase behavior in strained thin films of hole-doped manganites
本文研究了双轴应变对锰氧化物薄膜电磁性能的影响。我们观察到在双轴压应变下生长的锰氧化物薄膜呈现岛状生长形态,这导致应变的不均匀分布。这些薄膜的传输和磁性表明两种不同的相共存,金属铁磁体和绝缘反铁磁体。我们认为高应变区是绝缘的,而低应变区是金属的。在这种非均匀应变的样品中,我们观察到一个大的磁阻和场诱导的绝缘体到金属的转变。
1999-10-29 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
Dynamic conductivity of semiconducting manganites approaching the metal-insulator transition
本文报道了锰氧化物La_(1-x)Sr_xMnO_3(x <= 0.2)体系在从绝缘侧接近金属-绝缘体转变时的频率依赖电导率。低频介电测量的结果与红外区域的光谱相结合。对于低掺杂水平的行为是占主导地位的本地化载流子在低频率和声子和电子激发在红外区域的跳跃运输。对于较高的Sr含量的方法的金属状态是伴随着连续抑制的跳跃贡献在低频率和发展的极化激发在红外区域,这最终成为叠加的强Drude贡献在完全金属状态。
2005-10-10 cond-mat.str-el
Electron paramagnetic resonance studies of the insulating ferromagnetic manganite Nd_0.8Pb_0.2MnO_3 above the transition temperature
采用PbO- PbF_{2}助熔剂高温溶液法生长了x=0.2的Nd_{1-x} Pb_{x} MnO_{3}单晶。磁化强度研究表明,在T_c ~ 125 K以下,样品转变为铁磁态,电阻率测量表明,在50 ~ 300 K温度范围内,样品为绝缘体。对T > T_{C}进行了电子顺磁共振研究,并与金属铁磁锰氧化物的结果进行了比较。在150 - 300 K温度范围内研究了g值、线宽和强度等参数的温度依赖性。据发现,它们表现出类似的方式,由金属铁磁锰氧化物。
2002-09-24 cond-mat.str-el
High pressure Raman study of La$_{1-x}$Ca$_x$MnO$_{3-δ}$ manganites
本文报道了La $_{1-x}$ Ca $_x$ MnO $_{3-δ}$亚锰酸盐家族的两个成员($x=0.20$,$δ=0$和$δ=0.08$)的高压拉曼光谱研究。$δ=0$样品获得的结果显示了不同的行为,在低和高的压力制度归因于一个新的压力激活的相互作用,以前在其他锰氧化物化合物调用的发病。我们的研究结果与文献数据的比较给出了进一步的支持的Jahn-Teller主动伸缩模式的识别,并表明,压力诱导的八面体对称化是更有效的系统表现出较低的金属字符。相反,新的相互作用集在压力下,这减少了增加的系统的金属特性,表明在其激活的Mn-Mn跳跃积分的相关作用。
2007-10-09 cond-mat.str-el
Reentrant metallic transition at a temperature above Tc at the breakdown of cooperative Jahn-Teller orbital order in perovskite manganites
我们报告了一个有趣的重入金属电阻率图案超过一个特征温度T*,这是高于其他这样的特征转变温度,如T(c)(居里点),T(N)(Neel点),T(CO)(充电顺序开始点)或T(OO)(轨道序起始点)在稀土钙钛矿锰氧化物(RE(1-x)A(x)MnO(3); RE = La,Nd,Y; A = Sr,Ca; x = 0.0-0.5)范围内。这种行为通常在掺杂水平(x)高于出现金属基态所需的临界掺杂水平x(c)(= 0.17-0.22)的掺杂锰氧化物中观察到,因此在合作的Jahn-Teller轨道序已经发生击穿的系统中观察到。然而,在La(1-x)Ca(x)MnO(3)(x = 0.0-0.5)系列中所做的观察结果证明是这种总趋势的例外。
2004-12-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase Diagram of Half Doped Manganites
分析了半掺杂锰氧化物的性质。我们建立了系统的相图相结合的电子性质的实际计算和平均场处理的温度效应。锰氧化物的电子结构用双交换模型来描述,在$Mn$核自旋之间存在合作的Jahn-Teller声子和反铁磁耦合。在零温下,得到了铁磁(FM)、电荷有序(CO)、轨道有序(OO)、CE-CO-OO和FM金属等多种电子相。通过升高温度,CE-CO-OO相变为顺磁性(PM),但取决于电子-声子耦合和交换耦合,转变可以是直接的或通过中间状态:FM无序金属、PM-CO-OO或FM-CO-OO。我们还讨论了有限电子-声子耦合下高温PM相的性质。在这种情况下,围绕$Mn$离子的氧八面体的一半被扭曲。在弱耦合状态下,八面体轻微变形,仅捕获少量电子电荷,从而导致系统金属化。然而在强耦合区,八面体强烈畸变,电荷完全局域在极化子中,系统是绝缘体。
2005-01-04 cond-mat.str-el
Magneto-optical investigation of the field-induced spin-glass insulator to ferromagnetic metallic transition of the bilayer manganite (La$_{0.4}$Pr$_{0.6}$)$_{1.2}$Sr$_{1.8}$Mn$_2$O$_7$
为了研究磁场驱动自旋玻璃绝缘体到铁磁金属的转变,我们测量了($_{0.4}$ Pr $_{0.6}$)$_{1.2}$ Sr $_{1.8}$ Mn $_2$ O $_7$的磁光响应.磁场的应用恢复铁磁状态的电子结构的整体红移,增长的束缚载流子本地化与铁磁域,发展的赝能隙,软化的Mn-O的伸缩和弯曲模式,表明结构的变化。我们讨论了领域和温度引起的趋势的框架内的富冈Tokura全球电子相图图片,并建议控制无序附近的相边界可以用来调整磁介电响应。自旋玻璃绝缘体到铁磁金属转变的恢复也可以驱动(La $_{0.4}$ Pr $_{0.6}$)$_{1.2}$ Sr $_{1.8}$ Mn $_2$ O $_7$中的300 K颜色变化。
2006-06-13 cond-mat.str-el
Persistent X-Ray Photoconductivity and Percolation of Metallic Clusters in Charge-Ordered Manganites
组成为$\rm Pr_{1-x}(Ca_{1-y}Sr_{y})_{x}MnO_3$的电荷有序锰氧化物在暴露于X射线时表现出持久的光电导性。这并不总是伴随着传导电子的{ \it数}的显著增加,如持久光电导性的常规模型所预测的。的X射线衍射图案和电流-电压特性的分析表明,X射线照射的结果在微观相分离的状态,其中电荷有序的绝缘区域提供对金属簇之间的电荷传输的障碍。X射线照射的主要效果是通过降低或去除这些势垒来增强电子{ \it迁移率}。提出了一种基于磁自由度的机构。
1999-09-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnons in Ferromagnetic Metallic Manganites
铁磁锰氧化物是一种半金属氧化物,具有特殊的研究意义,不仅因为它是经典双交换作用机制的实验场,而且还因为它是一个特殊的涌现现象的舞台。这些涌现的现象与电荷、自旋、轨道和晶格之间强相互作用的复杂性有关。本文着重介绍了利用非弹性中子散射研究这类FM金属材料的自旋动力学,主要是磁振子激发。特别是,我们讨论了不寻常的磁振子软化和阻尼附近的布里渊区边界在相对窄带化合物具有较强的Jahn-Teller晶格畸变和电荷/轨道相关。这些化合物中磁振子的反常行为表明了涉及自旋、晶格以及轨道自由度的合作激发的可能性。
2007-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergence of topological Hall effect in half-metallic manganite thin films by tuning perpendicular magnetic anisotropy
具有拓扑自旋织构的磁性材料(如磁性Skyrmion)表现出非平凡的霍尔效应,即拓扑霍尔效应(THE)。在这项研究中,我们证明了出现在半金属钙钛矿锰氧化物的薄膜的THE。为了稳定磁skyrmions,我们控制的垂直磁各向异性施加压缩外延应变,以及通过引入一个小的Ru掺杂。当垂直磁各向异性被调整,使其与磁偶极相互作用平衡时,该膜在磁化反转过程中表现出相当大的THE。实空间观测表明存在Skyrmion的形成,其中一些具有高拓扑电荷数。目前的结果开辟了新的功能,出现在skyrmion相和其他丰富的阶段之间的激烈竞争的钙钛矿锰氧化物与各种订单的自旋,电荷和轨道自由度的可能性。
2018-05-06 cond-mat.mes-hall 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
Ultrafast structural and electronic dynamics of the metallic phase in a layered manganite
锰氧化物中不同状态之间的转变可以由各种外部刺激驱动。用光控制这些转变为研究它们进化的微观路径提供了可能性。利用飞秒透射电子显微术研究了双层锰氧化物对超快光激发的响应。我们发现,光致温度跳跃发射的压力波,挑起相干振荡的晶格参数,通过超快电子衍射检测。它们对电子结构的影响通过超快电子能量损失谱(EELS)进行监测,揭示了不同轨道响应特定结构扭曲的动力学。
2014-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dielectrophoresis model for the colossal electroresistance of phase-separated manganites
我们提出了一个介电泳模型相分离的锰氧化物。在不增加金属相的分数的情况下,当在系统上施加的均匀电场超过阈值时,发生绝缘体-金属转变。在介电泳力的驱动下,金属团簇沿电场方向重新排列成条状,形成丝状渗流。这一过程具有时间依赖性、不可逆性和各向异性性,可能是锰氧化物中巨电阻的来源。
2007-09-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electron-lattice and strain effects in manganite heterostructures: the case of a single interface
提出了一种关联非均匀平均场方法,研究了平均空穴掺杂x = 1/3的锰氧化物异质结构(LaMnO 3)2n/(SrMnO 3)n的紧束缚模型.相图,光谱和光学性质的大异质结(沿生长方向多达48个站点)与一个单一的界面进行了讨论,分析电子晶格反绝热波动和应变的影响。金属铁磁界面的形成是相当稳健的,随着电子-晶格耦合和应变的强度的变化,尽管界面区域的大小强烈地依赖于这些相互作用。态密度在化学势处不会因为界面的形成而消失,但随着电子-晶格耦合的增加,态密度会迅速降低。面内和面外的光学电导率显示出急剧的差异,因为面内响应具有金属特征,而面外的特征在于光谱权重向高频的转移。面内响应主要来自两个绝缘块之间的区域,因此它提供了金属铁磁界面形成的清晰信号。
2010-11-26 cond-mat.str-el
Explanation of Giant Cluster Coexistence in Doped Manganites and Other Compounds
计算研究表明,在锰氧化物模型中,具有相等电子密度的大型共存金属和绝缘簇的生成。团簇是由非无序强耦合系统的交换和跳跃振幅在一级跃迁附近的无序引起的。随机场伊辛模型被用来解释我们的结果的定性方面。在这种情况下,渗透特性是自然的。我们的研究结果解释了最近实验发现的锰氧化物微米尺寸的不均匀性。结论是通用的,适用于各种化合物。
1999-11-29 cond-mat.str-el
Naive model from 1970th applied to CMR manganites: it seems to work
采用1970年提出的简化模型,对现有的各种锰氧化物巨磁电阻的实验数据进行了检验。该模型考虑了一个经典的半导体,其中导电带受到物质中磁序产生的强外斯交换场的影响。场引起的导电带的移位导致热激活载流子的数量的变化,并且这种变化被推测是负责电阻率对温度和磁场的依赖性以及CMR本身。采用这个模型,我们计算这个假设的外斯场的实验数据为各种CMR锰氧化物采用最小的可调参数,即两个。所得到的外斯场的行为与温度和外部场类似的本地磁化,其假定的源,因此支持该模型。
2015-01-23 cond-mat.str-el
Orbital effects in manganites
本文对锰氧化物巨磁电阻的一些性质作了简要的评述,并与轨道自由度有关。存在于大多数这些化合物中的Mn{3+}离子具有双轨道简并性,并且是强Jahn-Teller离子,导致结构扭曲和轨道有序。机制导致这种秩序的简短讨论,并在不同部分的锰氧化物的相图中的轨道自由度的作用进行了描述。特别注意的是低掺杂系统(掺杂0.1 - 0.25),过掺杂系统(x > 0.5)的性能,并在最佳掺杂的铁磁金属锰氧化物的一种新型的轨道排序的可能性。
2001-04-26 cond-mat.str-el
Collapse of the charge ordering state at high magnetic fields in the rare-earth manganite, Pr_{0.63}Ca_{0.37}MnO_3
本文研究了Pr_{0.63} Ca_{0.37} MnO_3单晶在高磁场(<= 12 T)作用下,在电荷有序态附近的比热和电阻率。在低磁场(<= 10 T)下,随着温度的降低,锰氧化物从电荷无序的顺磁绝缘(PI)状态转变为电荷有序的绝缘(COI)状态。COI状态在超过阈值磁场时变得不稳定,并熔化成铁磁金属相(FMM)。这发生在T < T_{CO}时。当T> T_{CO}时,在临界场μ_0H_ρ^* 以上,样品开始出现金属相,并且从金属相开始发生COI跃迁。高场金属行为的起始温度随场的增加而降低,当场超过μ_0H^* 时,COI跃迁不再发生,CO态也不再出现. CO跃迁的熵变Δ S_{CO} ~ 1.6 J/mol K(0 T),随场的增大而减小,当场为μ_0 H ^* 时,熵变最终消失。因此,高于μ_0 $H$ ^* 的CO态的坍缩与稳定CO态的熵的坍缩有关。
2006-02-10 cond-mat.str-el
Magnon softening and damping in the ferromagnetic manganites due to orbital correlations
我们提出了一个理论的自旋激发铁磁金属锰氧化物,并证明轨道波动的情况下,这些化合物是接近过渡到轨道有序状态的磁振子动力学有很强的影响。特别是,我们表明,散射的自旋激发低的轨道模式与立方对称性的原因都磁振子软化和阻尼实验观察。
2004-03-31 cond-mat.str-el
Origin of resistivity minima at low temperature in ferromagnetic metallic manganites
对La0.7Ca0.3MnO3薄膜进行了电阻率和磁电阻测量,以研究在这些样品中观察到的低温电阻率最小值的可能来源。我们观察到大的磁滞回线在低温下,5K和样品电流I的电阻率的最低温度有很大的影响。在低温下观察到的滞后现象表明在低温下存在不均匀性。这些不均匀性由不同电阻相的区域组成。看来,高电阻相防止了两个低电阻区之间的载流子隧穿,从而在这些样品中产生电阻率最小值。
2008-04-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electron gas at the interface between two antiferromagnetic insulating manganites
我们从理论上研究了两种反铁磁和绝缘锰氧化物:La_(0.5)Ca_(0.5)MnO_3,一种强关联绝缘体,和CaMnO_3,一种带绝缘体之间界面的磁性和电学性质。我们发现,铁磁和金属的电子气形成在两个层之间的界面。我们通过计算面内电导证实了界面的金属特性。讨论了通过选择性掺杂提高电子气密度的可能性。
2008-04-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of strain on the orbital and magnetic ordering of manganite thin films and their interface with an insulator
研究了均匀单轴应变对薄膜锰氧化物基态电子组态的影响。我们的模型哈密顿量包括双交换,Jahn-Teller电子晶格耦合,和反铁磁超交换。应变的产生是由于绝缘衬底和锰氧化物之间的晶格失配,这产生了四角畸变。这是包括在模型中,通过修改的跳跃幅度和Mn e_g水平之间的能量分裂的引入。我们分析了半掺杂锰氧化物的体性质和铁磁性金属锰氧化物与绝缘衬底之间界面处的电子重构。应变驱动的轨道选择修改的电子性质和磁有序的锰氧化物和它们的界面。
2010-09-23 cond-mat.str-el
Charge Localization in Disordered Colossal-Magnetoresistance Manganites
通过对角无序的双交换哈密顿量研究了磁电阻锰氧化物顺磁相的金属或绝缘性质。迁移率边缘轨迹的确定与转移矩阵法。态密度计算表明,在20-30%掺杂的情况下,在费米能级处,单独的随机跳跃不足以诱导安德森局域化。我们认为,金属-绝缘体转变可能是由于形成局域极化子从非均匀的扩展状态的有效带宽减少随机跳跃和电子-电子相互作用。
1996-12-04 cond-mat.str-el
Fe-doping-induced evolution of charge-orbital ordering in a bicritical-state manganite
用不同的过渡金属原子取代Mn原子,研究了杂质对处于金属-绝缘体转变边缘的双临界锰氧化物(La_(0.7)Pr_(0.3))Ca_(0.35)MnO_3铁磁金属态稳定性的影响。其中,Fe掺杂表现出显著降低铁磁转变温度的特殊能力。对Fe掺杂晶体的磁输运性质和X射线衍射的系统研究表明,电荷轨道有序演化到低温,这强烈抑制了铁磁金属态。所观察到的玻璃态的磁性和输运性质以及扩散相变可以归因于相分离状态,其中短程电荷轨道有序的团簇嵌入在铁磁性金属基质中。Fe掺杂锰氧化物的这种行为与Cr掺杂对电荷轨道有序锰氧化物的影响形成了鲜明的对比,称为杂质诱导的电荷轨道有序崩溃。
2007-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of Insulator Metal Transition and Colossal Magnetoresistance in Doped Manganites
绝缘相和金属相的持续接近是锰氧化物的一个令人困惑的特性,它是由于Mn的双重简并e_g轨道由于存在大的电子- JT声子耦合而自组织成局域Jahn-Teller(JT)极化子能级和宽带态而产生的。本文描述了一个新的强关联双带模型,并用动力学平均场论计算了平衡态和输运性质。这些定量地解释了绝缘体金属转变和巨磁阻,以及两种状态共存的其他后果。
2003-08-19 cond-mat.str-el
Electronic Phase Separation in Manganite/Insulator Interfaces
本文利用一个真实的微观模型,研究了半金属锰氧化物与绝缘体界面的电磁性质。我们发现,在界面处的载流子的缺乏削弱了双交换机制,削弱了锰离子之间的铁磁耦合。在这种情况下,界面附近的Mn自旋的铁磁顺序对反铁磁CE相关性是不稳定的,并且在界面处可以发生铁磁/金属和反铁磁/绝缘体相之间的分离。我们得到,在界面处的未掺杂的锰氧化物的额外层的插入引入额外的载流子,加强双交换机制和抑制反铁磁不稳定性。
2006-11-22 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
Manganites at Low Temperatures and Light Doping:Band Approach and Percolation
采用紧带模型计算锰氧化物中的$e_{2g}$轨道。结果表明,一个大的原子内Hund的耦合,$J_H$和由此产生的双交换机制导致反铁磁有序沿立方轴的合作JT效应,进一步降低电子的能带能量稳定。因此,LaMnO $_3$是由2D铁磁层构成的带绝缘体。用逾渗法计算了La $_{1-x}$ Sr $_x$ MnO $_3$的临界浓度$x_c\simeq 0.16$和相变。
1998-04-30 cond-mat.str-el
Zero Temperature Insulator-Metal Transition in Doped Manganites
利用我们最近提出的一个有效的低能模型哈密顿量,研究了锰氧化物在T=0时从铁磁绝缘相到铁磁金属相的转变与空穴掺杂的关系.该模型结合了强耦合到轨道简并电子的动态Jahn-Teller(JT)声子的量子性质以及强库仑相关效应,并自然导致局域(JT极化)和带状电子态的共存。我们研究了绝缘体-金属过渡作为掺杂以及相关强度U和JT能量E_{JT}增益的函数,并发现,对于现实的参数值,符合实验的基态相图。我们还讨论了如何其他几个功能的锰氧化物以及锰氧化物之间的行为差异可以理解我们的模型。
2003-09-22 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
Ferromagnetic insulating state in manganites:55Mn study
用~(55)Mn NMR研究了四种锰氧化物的铁磁绝缘态。在铁磁绝缘团簇中,电子空穴的跳跃频率fhop比NMR频率fres慢,观察到Mn的3+和4+价态的两条谱线。弛豫速率随着温度的升高而迅速增加,因此在高于约60 K的温度下不再能观察到这些光谱。在铁磁金属团簇fres < fhop和运动变窄的光谱中观察到一个广泛的温度区间,作为弛豫保持只有适度的快速。
2002-08-02 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