Temperature-Dependent X-Ray Absorption Spectroscopy of Colossal Magnetoresistive Perovskites
在钙钛矿La(1-x)A(x)MnO(3)(A = Ca,Sr; x = 0.3,0.4)的X射线吸收谱中,O K边前边结构的温度依赖性揭示了前边区域分裂的消失与Jahn-Teller畸变的存在之间的相关性。不同化合物的不同幅度的失真,提出了解释一些不同的线形状的光谱以上的居里温度。
2005-01-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tuning the chiral orbital currents in a colossal magnetoresistive nodal line ferrimagnet
本研究通过用硒取代碲原子,调控了巨磁阻节线亚铁磁体Mn₃Si₂Te₆中的手性轨道电流,发现其减弱会影响角磁阻,且沿部分极化磁化方向的巨磁阻效应受取代影响较小。
2025-02-12 cond-mat.mtrl-sci
A phenomenological model for magnetoresistance in granular polycrystalline colossal magnetoresistive materials: the role of spin polarised tunnelling at the grain boundaries
已经观察到,在磁致电阻(CMR)材料的块状和多晶薄膜中,与单晶或低于铁磁转变温度Tc的单晶膜相比,磁阻遵循不同的行为。在本文中,我们发展了一个唯象模型来解释磁场依赖的电阻在颗粒CMR材料考虑到自旋极化隧道在晶界。该模型已被拟合到两个系统,即La 0.55 Ho 0.15 Sr 0.3 MnO 3和La 1.8 Y 0.5 Ca 0.7 Mn 2 O 7。从拟合的结果中,我们已经分离出,在La 0.55Ho 0.15Sr 0.3MnO 3,来自自旋极化隧道在晶界的磁电阻的晶粒间的贡献的内在贡献。结果表明,La_(0.55)Ho_(0.15)Sr_(0.3)MnO_3的本征磁电阻效应随温度的变化符合双交换模型的预测.
1998-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Hall-effect within the colossal magnetoresistive semi-metallic state of MoTe2
在这里,我们报告了一个系统的研究的霍尔效应的半金属状态的块状MoTe $_2$,这是最近声称是一种新型的外尔半金属状态的候选人。温度($T$)的载流子密度和它们的迁移率的依赖性,估计从各向同性的双载流子模型的基础上的数值分析,表明其极大的和非饱和的磁阻可能归因于在低温下的电子和空穴的密度之间的一个近乎完美的补偿。空穴密度的突然增加,伴随着电子迁移率在低于$T \sim 40$ K时的快速增加,导致在低温下电子和空穴的密度相当,这表明在该温度附近可能存在电子相变。
2016-07-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Colossal magnetoresistive manganite thin films
混合价钙钛矿锰氧化物(Re $_{1-x}$ A $_{x}$ MnO $_{3}$,其中Re=稀土,A=碱土)提供了研究由于载流子、磁耦合、轨道有序和结构畸变之间的相互作用而导致的结构和磁输运性质之间的关系的独特机会。这使得这些化合物从基础研究和技术角度来看都非常令人兴奋。由于这些材料所追求的技术需要薄膜生长,因此对材料合成、结构和物理表征以及器件制造进行了广泛的研究。本文首先综述了不同实验技术的结果以及沉积工艺对锰氧化物薄膜的影响。其次,讨论了结构与物理性质的关系,以及应变的影响。最后,展望了锰氧化物薄膜在自旋电子学中的应用前景。
2001-11-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic band reconstruction across the insulator-metal transition in colossal magnetoresistive EuCd2P2
本研究利用角分辨光电子能谱观测巨磁阻材料EuCd₂P₂绝缘体-金属转变中的电子能带重构,揭示其与磁有序、价带位移的关联及大磁矩和载流子局域化的作用,为理解和设计CMR材料提供光谱依据。
2023-08-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Colossal Magnetoresistance without Mixed Valence in a Layered Phosphide Crystal
具有强磁阻响应的材料是自旋电子技术、磁传感器和硬盘驱动器的支柱。其中,具有混合价态和立方钙钛矿结构的锰氧化物由于其巨磁阻(CMR)而脱颖而出。双交换相互作用是锰酸盐中CMR的基础,从而当相邻Mn 3+和Mn 4+离子上的自旋平行时,电荷传输增强。先前为CMR寻找不同材料或机制的努力导致了小得多的影响。在这里,我们显示了一个巨大的CMR在低温下在EuCd2P2没有锰,氧,混合价态,或立方钙钛矿结构。EuCd_2P_2具有层状三角晶格,在11 K时呈现反铁磁有序。在EuCd 2 P2晶体生长的CMR(104%)的幅度的竞争对手的幅度在优化的锰酸盐薄膜。我们的磁化,运输和同步加速器X射线数据表明,强烈的磁场波动是造成这种现象的原因。在低温下实现CMR而没有杂价,导致了与反铁磁自旋电子学相关的材料和技术的新领域。
2021-01-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Two types of colossal magnetoresistance with distinct mechanisms in Eu5In2As6
本研究在反铁磁半导体Eu5In2As6中同时发现峰型和上翘型两种巨磁电阻,分别归因于磁极化子渗流和电荷有序熔化,并提出统一机制框架。
2024-12-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Colossal Magnetoresistance in the Mn2+ Oxypnictides NdMnAsO1-xFx
巨磁阻效应是一种罕见的现象,在这种现象中,当施加磁场时,材料的电阻率可以降低几个数量级。这种效应可能是下一代磁存储器件的基础。在这里,我们报告CMR的反铁磁oxypnictide NdMnAsO 1-xFx之间的竞争的结果与强电子相关性的反铁磁绝缘相和顺磁半导体时,应用的磁场。在反铁磁Mn 2 + oxypnictide材料中发现CMR可以为进一步研究和优化技术应用开辟一系列材料。
2012-07-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Empirical relationship between x-ray photoemission spectra and electrical conductivity in a colossal magnetoresistive manganite La_{1-x}Sr_{x}MnO_{3}
利用同步辐射实验室X射线光电子能谱(XPS)和硬X射线光电子能谱(HX-PES),我们报道了La_{1-x} Sr_{x} MnO_{3}的价态/芯态X射线光电子能谱权重与电导率之间的经验半定量关系。在Mn 2 p_{3/2} HX-PES谱图中,我们观察到了由于Mn^{3+}的良好屏蔽态而产生的肩状结构。然而,在x=0.8处的强度太小,不能解释其比x=0.0更高的电导率,这证实了我们最近对Mn 2 p_{3/2} XPS谱的分析。近费米能级XPS光谱权重被发现是一个测量的电导率与x的变化,尽管远低于能量分辨率相比,准粒子(相干)峰的能量尺度,因为并发的变化的相干和非相干的光谱权重。
2013-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Field-Induced Ferromagnetic Order and Colossal Magnetoresistance in La_{1.2}Sr_{1.8}Mn_2O_7: a ^{139}La NMR study
为了深入了解锰氧化物中巨磁电阻(CMR)的起源,我们对双层化合物La_{1.2} Sr_{1.8} Mn_2O_7进行了^{139} La NMR研究。我们发现,在居里温度T_C = 126 K以上,外加磁场诱导出一个长程铁磁有序结构,该有序结构可持续到T = 330 K。感应磁矩饱和的临界磁场与CMR效应达到最大值的磁场一致。因此,我们的研究结果表明,该化合物在T_C以上所观察到的CMR是由于场致铁磁性通过双交换相互作用产生金属态。
2006-02-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Control of the colossal magnetoresistance by strain effect in Nd$_{0.5}$Ca$_{0.5}$MnO$_{3}$ thin films
采用脉冲激光沉积技术在(100)-SrTiO $_{3}$上制备了具有巨磁电阻(CMR)特性的Nd $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_{3}$薄膜。这些锰氧化物的晶格参数和相关的CMR性能可以通过衬底温度$T_{S}$来控制。对于$T_{S}=680$ degC的沉积温度,在75 K下的最大CMR效应(计算为比率$ρ(H=0T)/ρ(H=7T)$)为10 $^4$。结构研究表明,Nd $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_{3}$薄膜为单相,[010]取向,具有赝立方对称的钙钛矿亚电池,室温下a=3.77 $Å$。我们认为,晶格参数,CMR和衬底温度$T_{S}$之间的相关性主要是由于衬底诱导的应变,可以削弱在低温下的电荷有序状态。
2001-06-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic resonance and microwave resistance modulation in van der Waals colossal-magnetoresistance material
Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo(东京大学固体物理研究所);Department of Physics and Astronomy, The University of Manchester(曼彻斯特大学物理与天文学系)
研究通过磁共振和微波调制揭示了Mn3Si2Te6中巨磁阻的轨道磁化机制及其对垂直自旋极化的敏感性。
2025-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Colossal magnetoresistance in Ti lightly-doped Cr2Se3 single crystals with layered structure
本文报道钛轻掺杂Cr2Se3单晶中超过16000%的庞磁电阻效应,归因于受抑自旋构型,并实现从不良金属到半导体的转变,可作为二维异质结构用于自旋电子器件。
2023-07-25 cond-mat.mtrl-sci
Study of the One- and Two-Band Models for Colossal Magnetoresistive Manganites Using the Truncated Polynomial Expansion Method
锰氧化物巨磁电阻效应的理论研究取得了很大进展。通过对具有两个竞争状态的简单模型和计算电导的电阻网络近似的分析,证实了CMR效应在理论上可以使用非均匀聚集状态再现。本文用双交换单带有限Hund耦合$J_{\rm H}$和双带无限$J_{\rm H}$模型检验了最近提出的自旋费米子系统的截断多项式展开法(TPEM)。研究了大到48 $\times$ 48的二维晶格,远大于那些可以用标准精确对角化(DIAG)技术处理的费米扇区。本文详细分析了无淬火无序的清洁极限。相图,显示一阶转变分离铁磁金属绝缘状态。通过引入小磁场,在低温下发现了巨大的磁电阻,与实验结果非常吻合。然而,在居里转变以上的温度下,影响要小得多,这证实了标准的有限温度CMR现象不能用均匀态来理解。通过比较两种方法之间的结果,TPEM和DIAG,在小的晶格,并通过分析系统的行为与集群的大小增加,它的结论是,TPEM是准确的处理现实的锰氧化物模型的大型系统。我们的研究结果铺平了道路的巨大的磁电阻现象的正面计算攻击使用双交换模型,大型集群,并包括淬火无序。
2005-09-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A Framework for Understanding Colossal Magnetoresistance and Complex Resistivity Behaviors in Magnetic Semiconductor
本文提出一个双载流子框架,通过热激发和焦耳热效应解释磁性半导体中的巨磁电阻及复杂电阻行为,并成功应用于Mn$_3$Si$_2$Te$_6$,澄清了相关争议。
2025-03-24 cond-mat.mtrl-sci
First order transition and phase separation in pyrochlores with colossal-magnetoresistance
T1 $_{2}$ Mn $_{2}$ O $_{7}$高温超导体在长程铁磁有序温度(T $_{C}$)附近表现出庞磁电阻(CMR)。这种磁性相变的特征已经通过纯磁性方法确定为一阶,与Zhao等人先前报道的二阶特征形成对比(Phys.Rev.Lett. 83,219(1999))。最高的CMR效应,如在Tl $_{1.8}$ Cd $_{0.2}$ Mn $_{2}$ O $_{7}$中,对应于较强的一级特征。除了Mn $^{4+}$离子之间的直接超交换以及相共存之外,该特征意味着第二种类型的磁相互作用。提出了一个模型,一个完整的哈密顿量(包括超交换和间接相互作用),再现所观察到的现象。
2001-11-08 cond-mat.mtrl-sci
Induced Ferromagnetism and Colossal Magnetoresistance by Ir-Doping in Pr1-xCaxMnO3
在小A型阳离子锰氧化物Pr_{1-x} Ca_xMnO_3(0.4 < x < 0.8)中,用铱(15%)掺杂锰位,作为抑制电荷有序和诱发CMR效应的一种新方法。Ir掺杂导致铁磁性和绝缘体到金属的转变,其高转变温度达到180K,并且在7T下的CMR比高达10^4。与铱诱导铁磁性和CMR的效率相比,以前的结果与其他取代(Ru,Rh,Ni,Cr,.)。外来阳离子的离子半径和它们的混合价被认为是控制崩溃的电荷有序状态的能力的主要参数。
2001-12-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Physical properties of single-crystalline fibers of the colossal-magnetoresistance manganite La0.7Ca0.3MnO3
采用激光加热基座法(LHPG)生长了高质量的磁电阻材料La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3单晶。样品生长为不同直径的纤维,长度为厘米量级。通过X射线衍射、扫描电子显微镜和能谱分析(EDX)以及Rietveld分析验证了它们的组成和结构。结晶纤维的质量通过劳厄和EBSD(电子背散射衍射)图案来确认。沿纤维轴进行的摇摆曲线显示半高宽度为0.073度。通过电阻率和磁化强度测量作为温度的函数来证实CMR行为。
2003-08-13 cond-mat.mtrl-sci
Dynamical Mean-Field Study of the Ferromagnetic Transition Temperature of a Two-Band Model for Colossal Magnetoresistance Materials
利用动力学平均场论(DMFT)研究了双带双交换(DE)模型的庞磁电阻(CMR)材料的铁磁(FM)转变温度(Tc),在较宽的耦合常数、跳变参数和载流子密度范围内进行了计算。计算结果与蒙特卡罗模拟吻合良好。当频带重叠时,发现Tc的值比在一个频带的情况下大得多,对于能量重叠间隔内的化学势的所有值。一个非零的带间跳跃产生额外的大幅增加的Tc,显示这些非对角项的重要性,并伴随使用的多带模型,以提高临界温度在DE为基础的理论。
2006-03-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Control of chiral orbital currents in a colossal magnetoresistance material
巨磁电阻效应是指在磁场作用下,材料的电导率显著提高的现象。它通常与场致自旋极化相关联,场致自旋极化大大降低了自旋散射,从而降低了电阻。然而,亚铁磁性Mn 3Si 2 Te 6是这一规则的一个有趣的例外:它表现出ab平面电阻率的7个数量级的减少,具有13特斯拉的各向异性场,这仅在避免磁极化时发生[1]。在这里,我们报告了一个奇特的量子态,这是由ab平面手性轨道电流(COC)沿MnTe 6八面体的边缘流动驱动。ab-平面COC的c-轴轨道矩耦合到亚铁磁性Mn自旋,以在外部磁场沿磁性硬c-轴对齐时显著增加ab-平面电导率(CMR)。COC状态及其CMR都非常容易受到超过临界阈值的小DC电流的影响,并且这种COC状态的标志是模仿一阶熔化转变的奇异时间依赖性的开关。COC使能的CMR和CMR开关的控制为量子技术提供了一个全新的范例。
2022-09-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
Bilayer splitting and c-axis coupling in bilayer manganites showing colossal magnetoresistance
通过对双层巨磁电阻锰氧化物$La_{2-2x}Sr_{1+2x}Mn_{2}O_{7}$进行角分辨光电子能谱分析,得到了完整的费米能级谱权拓扑图。清楚和明确的双层分裂的面内3D $_{x^2-y^2}$带,映射整个布里渊区,和完整的映射的3D $_{3z^2-r^2}$带的报告。这些频带的特殊掺杂和温度依赖性意味着,作为从铁磁金属相的过渡方法,无论是作为掺杂或温度的函数,沿c轴的双层内的平面之间的相干性丢失,导致减少面间耦合。这些结果表明,面间耦合起着很大的作用,在CMR转变。
2009-12-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unveiling First Order CMR Transitions in the Two-Orbital Model for Manganites
本文介绍了锰氧化物双轨道模型的大规模蒙特卡罗模拟结果,包括Jahn-Teller晶格畸变。当空穴密度x=1/4时,在铁磁金属相和自旋-电荷-轨道有序绝缘相的竞争区附近,观察到巨磁电阻(CMR)现象,其磁阻比约为10,000%。我们的主要结果是,在相图的某些部分,发现这种CMR转变是一级的,与中子散射的早期结果一致,比热和磁化,从而解决了实验和以前的理论研究之间的臭名昭著的差异。当引入弱的淬火无序时,转变的一阶特征仍然存在,并且实际上得到增强。
2010-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Terahertz-nanoscale visualization of the microscopic spin-charge architecture of colossal magnetoresistive switching
Iowa State University(爱荷华州立大学);Ames National Laboratory of U.S. Department of Energy(美国能源 Ames 国家实验室)
本研究利用自建低温磁-太赫兹散射型扫描近场光学显微镜平台,首次实现了对CMR开关过程中微观自旋-电荷架构的太赫兹纳米级可视化,揭示了多尺度转变的动态过程。
2026-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Colossal magnetoresistance in the insulating ferromagnetic double perovskites Tl$_2$NiMnO$_6$: A neutron diffraction study
在双钙钛矿家族中,迄今为止仅在半金属亚铁磁体中观察到巨磁阻(CMR),例如已知情况Sr $_2$ FeMoO $_6$,其中巨磁阻归因于半金属性质而在晶界处的隧穿MR。本文报道了一种新材料--Tl $_2$ NiMnO $_6$,它是一种通过高压高温合成而稳定的相对有序的双钙钛矿结构,在居里温度附近显示出CMR。我们用中子衍射实验和电子结构计算解释了这种效应的起源,揭示了这种材料是铁磁绝缘体。因此,有序的T1 $_2$ NiMnO $_6$(~70%的Ni $^{2+}$ /Mn $^{4+}$阳离子有序)代表铁磁绝缘双钙钛矿的第一次实现,显示CMR。结构和磁性之间的关系的研究,使我们能够澄清自旋玻璃行为的性质在无序的Tl $_2$ NiMnO $_6$(~31%的阳离子有序),这是有关的反位缺陷的集群和与短程自旋关联。我们的研究结果突出了阳离子有序在建立长程磁性基态中的关键作用,并为开发双钙钛矿中的先进磁性材料奠定了新的途径。
2019-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.chem-ph
Open Questions in CMR Manganites, Relevance of Clustered States, and Analogies with other Compounds
这是一篇非正式的论文,其中包含了锰氧化物中“我们知道的事情”和“我们不知道的事情”的列表。它改编自作者最近的一本书的结论章节,{ \it纳米级相分离和巨磁阻。The Physics of Manganites and Related Compounds},Springer-Verlag,柏林,2002年11月。最近锰氧化物研究的主要新结果是发现了在实验和模型模拟中存在不均匀状态的趋势。巨磁阻效应似乎与这些混合相趋势密切相关,尽管需要更多的工作来充分证实这些想法。该文件还包括铜酸盐,稀磁半导体,弛豫铁电体,钴矿,有机和重费米子超导体的信息。这些材料潜在地与锰氧化物共享一些共同的现象学,例如高于反常行为开始的有序温度的温度标度$T^*$。这些材料中的许多还存在低温相竞争。简要讨论了在不涉及铁磁体的化合物中出现类铁磁效应的可能性。总体而言,它的结论是,不均匀的“集群”状态应被视为一个新的范例,在凝聚态物理,因为它们的存在似乎是更常见的比以前预期的。
2003-02-26 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
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
Simultaneous achievement of record-breaking colossal magnetoresistance and angular magnetoresistance in an antiferromagnetic semiconductor EuSe2
本研究在反铁磁半导体 EuSe2 中同时实现了破纪录的场诱导庞磁阻和角度磁阻,该现象源于强磁各向异性及磁场诱导的反铁磁-铁磁相变导致的带隙闭合,为角度敏感自旋电子器件提供了潜在材料。
2024-12-23 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
Competing Ferromagnetic and Charge-Ordered States in Models for Manganites: the Origin of the CMR Effect
采用大规模蒙特卡罗(MC)模拟方法研究了具有合作声子和超交换耦合$J_{\rm AF}$的锰氧化物单轨道模型.两个轨道的结果也进行了简要讨论。聚焦于电子密度$n$ =0.75,确定了铁磁(FM)金属态和电荷有序(CO)绝缘态之间的竞争机制。在相关的双临界点附近,观察到庞磁电阻(CMR)效应。CMR与极化子之间的短程相关性的发展有关,高于自旋有序温度,类似于低温CO状态的电荷排列。
2007-02-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Gap and magnetic engineering via doping and pressure in tuning the colossal magnetoresistance in (Mn$_{1-x}$Mg$_x$)$_3$Si$_2$Te$_6$
本文通过Mg掺杂和施加压力调控(Mn$_{1-x}$Mg$_x$)$_3$Si$_2$Te$_6$的能隙与磁性,发现低掺杂增强巨磁电阻和角磁电阻,高压下能隙闭合并出现超导迹象,为开发自旋电子器件用磁电阻材料提供了新思路。
2024-03-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of Strain-Controlled Magnetotransport and Stabilization of the Ferromagnetic Insulating Phase in Manganite Thin Films
我们表明,施加半掺杂锰氧化物上的应变,使得有可能调整系统的金属-绝缘体过渡附近,从而产生巨大的磁阻(CMR)响应。这种相位竞争不仅允许控制铁磁金属锰氧化物中的CMR,而且可以用于在半掺杂时在其他鲁棒绝缘体中产生CMR响应。此外,从我们的现实微观模型的应变和磁输运计算内的久保形式主义,我们证明了一个惊人的结果,应变工程,拉伸应变下,铁磁电荷有序绝缘体,以前无法访问的实验,变得稳定。
2013-04-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Colossal magnetocapacitance and scale-invariant dielectric response in phase-separated manganites
强关联电子材料(SCEM)的薄膜通常在平面衬底上外延生长,并且通常具有各向异性性质,这些各向异性性质通常不被边缘安装的四端子电测量捕获,其主要对平面内传导路径敏感。因此,在平面外(垂直)方向上的相关相互作用不能被测量,而只能被推断。我们解决这个缺点,并在这里显示的实验技术,在我们的情况下,600埃厚(La 1-yPry)0.67Ca0.33MnO3(LPCMO)膜的SCEM研究中,作为在金属-绝缘体-金属(MIM)三层电容器结构的基极。这种非常规的安排允许同时测定与平行于膜衬底的直流运输相关的庞磁阻(CMR)和与垂直方向上的交流运输相关的庞磁电容(CMC)。我们区分两个不同的应变相关的方向依赖的绝缘体-金属(IM)的转变,并使用科尔-科尔图建立一个迄今为止未观察到的崩溃的介电响应到一个普遍的尺度不变的幂律依赖在很大范围内的频率,温度和磁场。
2007-03-02 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
Study of Short-distance Spin and Charge Correlations and Local Density-of-States in the CMR regime of the One-Orbital Model for Manganites
本文用Monte Carlo(MC)方法研究了锰氧化物单轨道模型巨磁电阻(CMR)体系中的金属-绝缘体相变及相应的磁相变。合作的氧晶格畸变和有限的超交换耦合之间的$t_{\rm 2g}$自旋包括在我们的调查。电荷和自旋的相关性进行了研究。在CMR制度,铁磁金属和反铁磁电荷有序绝缘状态之间的竞争很强。这种竞争被证明是重要的了解电阻率峰值附近出现的临界温度。此外,有人认为,该系统是动态不均匀的,与短程电荷和自旋的相关性,慢慢地演变与MC时间,产生的玻璃特性的CMR状态。研究了局域态密度(LDOS),发现在CMR温度范围内存在赝能隙(PG)。在LDOS的PG的宽度计算和直接比较最近的扫描隧道光谱(STS)的实验结果。我们的计算和实验之间的协议表明,实验观察到的低偏压下的电导耗尽是一个PG的存在下的LDOS光谱的反射,而不是硬间隙。通过STS技术观察到的明显均匀性可能是由该探头的慢时间特性引起的。更快的实验方法应该揭示一个相当不均匀的状态在CMR制度,已经在中子散射实验中观察到。
2008-02-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Modelling colossal magnetoresistance manganites
在概述了在锰氧化物中观察到的一些现象,并描述了e_g电子的三个相关的强局域相互作用之后,本文简要地回顾了试图模拟锰氧化物的丰富而奇怪的行为的尝试(在每个站点的两个不同的轨道状态),即与Jahn-Teller声子模式(强度g),与常驻t_2g自旋(铁磁洪德规则耦合J_H)和彼此之间(莫特哈伯德相关U)。一个新的双流体模型的近本地化的l极化子和带(b)电子的低能量行为出现大g,它的一些应用在这里提到。本文描述了在单格位DMFT(Dynamic Mean场论)中强耦合U,J_H计算的一些结果,表明在宽轨道液相区中,锰氧化物的许多特征现象,如绝缘铁磁基态、绝热金属转变、巨磁电阻(cmr)、材料系统学和观察到的低有效载流子密度都可以得到定性和定量的理解。我们还讨论了两个“相”共存经常发现在这些系统中,并表明静电库仑相互作用静音LB相分离成纳米级的电子不均匀性与L区域和B水坑。最后,一些问题的当前利益,以及一般的产生,如极化子和物理的大电子声子耦合g在绝热制度,被提到。
2007-09-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical spectral weights and the ferromagnetic transition temperature of CMR manganites: relevance of double-exchange to real materials
我们提出了一个彻底的和定量的双交换模型的实验数据上的巨磁电阻锰钙钛矿。我们的研究结果解决了一个争议,表明物理超越双交换是重要的,即使在La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_3$,这已被视为一个传统的双交换系统。我们表明,不同的计算相互比较和数据的关键量是导带动能$K$,这是不敏感的能带结构的细节,可以从光学电导率测量实验确定。$T_c$对Hund耦合$J$和载流子浓度$n$的看似复杂的依赖性被示出以反映$K$随$J$、$n$和温度的变化。我们目前的结果,允许解释实验的光学电导率,并表明,以前解释的洪德耦合方面的功能被错误识别。我们还纠正了以前工作中提出的相图中的小错误。
1999-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Detecting percolative metal-insulator transition in manganites by resistive relaxation
本文报道了La $_{0.9}$ Sr $_{0.1}$ MnO $_{3}$超导薄膜电阻率随时间变化的实验研究,旨在阐明金属-绝缘体转变和巨磁电阻CMR效应的内在机制。在温度或磁场的驱动下,金属-绝缘体转变的电阻弛豫速率有明显的符号变化。当在升高温度或降低磁场的条件下测量时,金属态的电阻率随时间增加,而绝缘态的电阻率随时间减小。这些弛豫过程表明,金属-绝缘体转变和相关的CMR是相分离和金属相渗透的直接结果。
2003-07-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Low Field Magnetotransport in Manganites
钙钛矿结构的锰氧化物RE_(1-x)Ae_xMnO_3(RE=稀土,AE=Ca,Sr,Ba和Pb)引起了人们的广泛关注,特别是随着庞磁电阻效应的发现。它们在相对大的外加磁场下,在绝缘体-金属/顺磁-铁磁转变附近表现出非常大的磁阻,称为CMR。然而,对于应用方面,需要在低施加磁场下发生显著CMR。本文分为两个部分:第一部分对CMR系列锰氧化物的结构、相图、双交换机制、Jahn-Teller效应、有序化类型和相分离等主要特征进行了综述。第二部分综述了掺杂锰氧化物如多晶La_(0.67)Ca_(0.33)MnO_3薄膜、Ag掺杂的La_(0.67)Ca_(0.33)MnO_3薄膜、多晶La_(0.67)Ca_(0.33)MnO_3薄膜和掺杂的Mn_(0.67)Ca_(0.33)MnO_3薄膜在低磁场下的巨磁电阻效应和相关的磁输运特性的实验结果。(La_0.7Ca_0.2Ba_0.1MnO_3)和外延生长(La_(0.67)Ca_(0.33)MnO_3)薄膜,纳米相La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3,La_0.7Ba_0.2Sr_0.1MnO_3-PMMA和La_0.67Ca_0.33MnO_3-PMMA复合材料以及La_1.4Ca_1.6-xBa_xMn_2O_7双层多晶和La_1.4Ca_1.6Mn_2O_7薄膜。还简要介绍了其他一些有潜力的磁阻材料,如焦锑酸盐、硫族化合物、铼…
2005-06-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dynamics of electronic phase separation at the laser-induced insulator-metal transition in (La$_{0.6}$Pr$_{0.4}$)$_{0.7}$Ca$_{0.3}$MnO$_3$
本文研究两种庞磁阻锰氧化物中电子相分离对激光诱导非热行为的作用,发现电子相分离有利于稳定光诱导导电态,为设计具有非平衡态的材料提供指导。
2023-12-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Correlating Quasi-Electron Relaxation with Quantum Femtosecond Magnetism in the Order Parameter Dynamics of Insulating Manganites
飞秒(fs)分辨的电荷和自旋动力学的同时测量揭示了两种不同的准粒子激发在庞磁阻(CMR)锰氧化物中共存,弛豫时间分别为{ \em fs}和{ \em ps}.在$<$ 100 fs激光脉冲期间,它们的种群在{\em光激发强度阈值}以上反转尺寸,这与“突然”反铁磁到铁磁切换相一致。我们提出的证据表明,快速,金属,移动准-电子穿着{ \em量子自旋波动}与缓慢,本地化,极化载流子在非平衡相共存。这可能是CMR跃迁的核心,并导致激光驱动的电荷重组,同时通过出现量子自旋/电荷/晶格瞬态耦合的量子fs磁性。
2014-09-03 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
Colossal Magnetoresistance Observed in Monte Carlo Simulations of the One- and Two-Orbital Models for Manganites
在考虑强电子-声子耦合(但忽略局域自旋之间的反铁磁交换$J_{\rm AF}$)的情况下,用Monte Carlo方法研究了锰氧化物的单轨道和双轨道双交换模型.这项工作的重点是电荷传输的分析。我们的结果为一个轨道的情况下确认和扩展以前最近的调查,表明存在强大的峰值电阻率与温度曲线的这种模型。淬火无序实质上增强了效应的幅度,而磁场显著降低了电阻率。一个简单的图片为这些结果的起源。它还表明,即使对于只有一个电子的情况下,电阻曲线目前通过改变温度的金属和绝缘区域,因为它发生在有限的电子密度。此外,在本研究中,这些调查扩展到更现实的锰氧化物的双轨道模型。该模型的输运结果显示电阻率与温度曲线中的大峰值,位于近似居里温度处,并且具有相关的大磁阻因子。总的来说,这里讨论的影响的大小和形状非常类似的材料,如$\rm La_{0.70} Ca_{0.30} Mn O_{3}$的实验,他们是在定性协议与当前占主导地位的理论观点,金属和绝缘体之间的竞争,增强了淬火无序,是至关重要的理解巨磁阻(CMR)现象。
2006-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fermi surface of three-dimensional La1-xSrxMnO3 explored by soft-X-ray ARPES: Rhombohedral lattice distortion and its effect on magnetoresistance
利用软X射线ARPES对三维电子动量的精确定义,建立了三维巨磁阻钙钛矿型La 1-xSrxMnO 3的电子结构。实验结果表明,与双层锰氧化物相比,极化子耦合弱得多,并且与GGA+U能带结构一致。实验费米面揭示了交替的三维电子球和空穴立方体的正则拓扑结构,其阴影轮廓表现出菱形晶格畸变。这张照片已经证实了一步光电子计算,包括顶端氧原子的位移。菱形畸变对Jahn-Teller效应和极化子耦合是中性的,但影响双交换电子跳跃和巨磁电阻效应。
2015-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
GdI_2: A New Ferromagnetic Excitonic Solid?
二维巨磁电阻系统GdI_2在铁磁转变点以下发展出一种不寻常的金属态,并在低温下变为绝缘态。有人认为,这种几何挫折,相关的穷人的金属是一个可能的候选人的铁磁激子液体。重整化的费米面支持在较低温度下通过无序有序机制进一步对称破缺到电荷有序的激子固体基态。几个实验预测调查这种独特的轨道相关的基态。
2008-08-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Collapse of Jahn-Teller Phonons in La$_{1-x}$Sr$_{x}$MnO$_3$ with Weak Magnetoresistance
University of Colorado Boulder(科罗拉多大学博尔德分校);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);Japan Atomic Energy Agency(日本原子能机构);High Energy Accelerator Research Organization (KEK)(高能加速器研究机构);Comprehensive Research Organization for Science and Society(综合科学研究组织);Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院)
研究发现La$_{1-x}$Sr$_x$MnO$_3$中Jahn-Teller声子在居里温度以上崩溃,归因于电荷或轨道通道中的强电子-声子耦合,驱动了载流子捕获氧亚晶格的扩散运动。
2026-03-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Two-Fluid Behaviour at the Origin of the Resistivity Peak in Doped Manganites
本文报道了高质量巨磁阻锰氧化物单晶样品La_{0.7} Ca_{0.3} Mn O_3和Pr_{0.7} Sr_{0.3} Mn O_3的一系列磁性和输运测量结果。1%Fe掺杂允许穆斯堡尔谱研究,其显示(i)铁磁相内的不寻常的谱线加宽和(ii)铁磁和顺磁贡献在居里点T_C附近的区域T_1<T<T_2中共存。在Pr_{0.7} Sr_{0.3} Mn O_3的情况下,电阻率峰值出现在相当高的温度下,T_{MI} >T_2。这表明,相分离成金属(铁磁)和绝缘(顺磁)相一般不能负责的电阻率峰值(并因此为相关的庞磁阻)。我们的结果可以理解现象学内的双流体的方法,这也允许T_C和T_{MI}之间的差异。我们的数据确实意味着锰氧化物的磁性和输运性质是密切相关的,在T_C和T_{MI}的两个转变可以被看作是不同的现象。
2008-11-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The nanoscale phase separation in hole-doped manganites
有时会观察到宏观相分离,其中在绝缘基质中观察到铁磁簇,并且认为这对锰氧化物的庞磁阻(CMR)特性至关重要。由于允许载流子移动的簇之间的渗透,磁场的施加确实可以触发大的磁阻效应。然而,这种宏观相分离主要与非本征缺陷或杂质有关,它们阻碍了系统的长程电荷轨道有序。我们表明,在本文章中,而不是宏观相分离,一个均匀的短程电荷轨道顺序伴随着自旋玻璃态发生,作为一个内在的结果的随机电位扰动的均匀性引起的阳离子的固溶体上的$A$ -网站的这些材料的结构。因此,相分离确实发生了,但以更微妙和有趣的纳米级形式,这里称为“纳米”。值得注意的是,这种"纳米级相分离“本身就能够在钙钛矿锰氧化物中产生巨大的磁阻,并且潜在地与锰氧化物以及许多其他过渡金属氧化物的各种其他磁和/或电性质相关,如我们在整篇文章中所讨论的那样,这些锰氧化物以块体或薄膜形式存在。
2007-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el