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
Colossal electroresistance and colossal magnetoresistive step in paramagnetic insulating phase of single crystalline bilayered manganite(La$_{0.4}$Pr$_{0.6}$)$_{1.2}$Sr$_{1.8}$Mn$_{2}$O$_{7}$
我们报告了在(La $_{0.4}$ Pr $_{0.6}$)$_{1.2}$ Sr $_{1.8}$ Mn $_{2}$ O $_{7}$的顺磁绝缘(PMI)状态下在$ab$ -平面上施加电流引起的低温电阻的显著降低。在较低的温度下观察到一个巨大的电阻效应,达到~ 95%。在低于10 K的低温下,在5 T附近出现一个巨大的磁阻阶跃,并伴随着绝缘体-金属转变的超尖锐宽度。向晶体注入更高的电流会导致阶跃跃迁消失。这些发现与研究晶体的PMI矩阵内钉扎的短程电荷有序簇的存在有密切的关系。
2008-12-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Low-Temperature Permittivity of Insulating Perovskite Manganites
本文报道了具有反铁磁、绝缘基态的La(1-x)Ca(x)MnO(3)(0<=x<=1)和Ca(1-y)Sr(y)MnO(3)(0<=y<=0.75)在T<= 150 K时的低频(f<=100 kHz)介电常数和电导率的测量结果。静态介电常数由低T极限行为确定。随着T的增加,与电荷载流子跳跃相关的弛豫峰被观察到的结晶性的实部和分析,以确定掺杂剂的结合能。这些数据与一个简单的类氢杂质能级模型一致,并暗示Mn(4+)化合物的有效质量m ~*/m_e~3。特别令人感兴趣的是与组分La(0.2)Ca(0.8)MnO(3)附近的C型反铁磁态相关的大介电常数(~100)。
2004-10-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dynamical mean field theory for manganites
掺杂和未掺杂的锰氧化物模型之间的耦合巡游$e_g$电子和静态$t_{2g}$自旋,Jahn-Teller和呼吸声子模式,和库仑相互作用。我们提供了一个仔细估计的所有参数和解决相应的哈密顿量的动力学平均场论。我们的结果为单电子光谱,光学电导率,动态和静态晶格畸变,以及居里温度显示的重要性,所有上述成分的一个现实的计算,以及用于描述不寻常的动力学性质的锰氧化物,包括绝缘母体化合物和绝缘类顺磁掺杂锰氧化物的状态。
2009-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrical and magnetic transport study on strain driven ferromagnetic insulating thin film of low doped manganite
本文在NGO(100)衬底上PLD生长的低掺杂LCMO(X = 0.15)薄膜中,建立了应变驱动的类单晶铁磁绝缘(FMI)态,并深入研究了应变对该薄膜电、磁输运的影响。我们对X=0.18 ~ 0.22掺杂区的体单晶薄膜的FMI态、铁磁转变温度(TC)、铁磁绝缘温度(TFMI)和电阻率进行了详细的研究和比较。我们已经发现,TFMI和载流子的局域化长度增加,也有一个在库仑间隙减小。薄膜的磁输运行为也不同于大块单晶,在施加磁场(0 - 10 T)时,样品的磁阻接近20 - 75%,在低于一定温度时,磁阻下降到5 - 40%,并且薄膜的TC随着磁场的增加而增加到更高的温度。该薄膜还表现出各向异性磁阻高达20%,取决于所施加的磁场方向。
2012-12-31 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
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
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
Uncorrelated and correlated nanoscale lattice distortions in the paramagnetic phase of magnetoresistive manganites
用中子散射法测量了磁电阻锰氧化物La $_{0.75}$(Ca $_{0.45}$ Sr $_{0.55}$)$_{0.25}$ MnO $_3$的动态极化子晶格畸变,结果表明,在正交(O)和菱面体(R)顺磁相中均存在非相关的动态极化子晶格畸变.不相关的失真不表现出任何显着的异常在O到R过渡。因此,这两个顺磁相在纳米尺度上是不均匀的,进一步证实了在这些阶段的声学声子的强阻尼和异常的德拜-沃勒因子。相比之下,最近的X射线测量和我们的中子数据表明,极化相关只存在于O相。在最佳掺杂的锰氧化物中,R相是金属的,而O顺磁态是绝缘的(或半导体的)。因此,这些测量结果强烈表明,{ \it相关}晶格畸变是主要负责磁致电阻锰氧化物中的顺磁状态的绝缘特性。
2004-11-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Large Magnetoresistance in a Manganite Spin-Tunnel-Junction Using LaMnO3 as Insulating Barrier
本文采用双交换模型哈密顿量和数值计算方法,对以La $_{1-x}$ Sr $_x$ MnO $_3$(LSMO)为铁磁金属电极,以未掺杂的母体化合物LaMnO $_3$(LMO)为绝缘势垒的锰氧化物自旋隧道结进行了理论研究。对于偶数层的LMO,基态具有反平行的LSMO磁矩。这种高电阻但脆弱的状态很容易被小磁场破坏,小磁场使LSMO矩定向于磁场的方向。根据蒙特卡罗和密度矩阵重整化群的研究,与这种转变相关的磁阻非常大。温度的影响,奇数LMO层的情况下,和LMO和SrTiO $_3$之间的差异作为障碍也得到解决。讨论了总体趋势。
2008-02-06 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
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
Resistive relaxation in field-induced insulator-metal transition of a (La$_{0.4}$Pr$_{0.6}$)$_{1.2}$Sr$_{1.8}$Mn$_{2}$O$_{7}$ bilayer manganite single crystal
研究了(La $_{0.4}$ Pr $_{0.6}$)$_{1.2}$ Sr $_{1.8}$ Mn $_{2}$ O $_{7}$单晶的电阻弛豫,以考察双层锰氧化物场致绝缘体-金属转变的慢动力学.在recrystalline电阻中观察到的时间分布遵循拉伸指数函数,伴随着类似于在磁化和磁致伸缩数据中获得的缓慢弛豫。我们证明了在磁输运中的弛豫与磁弛豫有着密切的关系,可以在有效介质近似的框架下理解,假设一阶参数与二阶参数成比例。
2005-04-20 cond-mat.mtrl-sci 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
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
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
Modified Kondorsky Domain Reversal in Microstructured Phase-Separated Manganites
University of Florida(佛罗里达大学)
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
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
Orbital occupation, atomic moments and magnetic ordering at interfaces of manganite thin films
我们在La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3超薄膜的Mn L_(2,3)边进行了X射线线性和圆磁二向色性实验。我们的测量结果表明,反铁磁(AF)绝缘相是稳定的Mn 3d轨道的界面重排,尽管相关的磁致伸缩各向异性效应的双交换铁磁(FM)金属相。因此,Mn的原子磁矩取向以及它对应变的反应方式在FM和AF相中不同。在某些情况下,FM绝缘(FMI)阶段添加到AF和FM。其独特的磁性包括面内磁各向异性和部分释放的轨道矩淬火。然而,FMI阶段似乎与其他阶段几乎没有耦合。
2009-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital domain state and finite size scaling in ferromagnetic insulating manganites
对高质量铁磁(FM)La_(0.80)Ca_(20)MnO_3单晶的~(55)Mn和~(139)La NMR测量表明,在70 K以下形成了Mn(3+,4+)局域态,并伴随着某些FM中子Bragg峰的强烈异常增加。(55,139)(1/T1)自旋晶格弛豫率偏离接近这个温度从下面,信号在T(tr)约真正的相变。七万增加的局部磁各向异性的低温相,冷却速率的布拉格峰的依赖性,和观察到的有限尺寸标度的T(tr)与Ca(孔)掺杂,是暗示冻结成轨道域状态,前体的相变成一个不均匀的轨道有序的状态,体现空穴丰富的墙壁。
2002-10-21 cond-mat.str-el
Resistivity of Mixed-Phase Manganites
基于金属畴和绝缘畴的相分离,利用随机电阻网络研究了锰氧化物的电阻率$ρ_{dc}$。当渗流发生时,无论是化学成分和温度的变化,得到的结果与实验符合得很好。使用量子计算和微观考虑也得到了类似的结论。在居里温度以上,锰氧化物中应该存在铁磁团簇。小磁场诱导大的$ρ_{dc}$变化和具有(断开的)绝缘域的坏金属状态。
2000-07-28 cond-mat.str-el
Nonlinear optical response in a ferromagnetic insulating manganite: Pr$_{0.8}$Ca$_{0.2}$MnO$_{3}$
该研究通过高次谐波产生测量了Pr$_{0.8}$Ca$_{0.2}$MnO$_{3}$在顺磁和铁磁相中的非线性光学响应,发现铁磁相中谐波强度下降,并归因于轨道序热涨落和金属-绝缘体相分离。
2025-01-24 cond-mat.str-el
Dopant-dependent impact of Mn-site doping on the critical-state manganites: R0.6Sr0.4MnO3 (R=La, Nd, Sm, and Gd)
通过改变掺杂种类和$R$依赖的单电子带宽,研究了杂质掺杂对钙钛矿锰氧化物$R_{0.6}$ Sr $_{0.4}$ MnO $_{3}$的影响。在铁磁金属锰氧化物($R$ =La、Nd和Sm)中,少量的Fe取代显著降低铁磁转变温度,导致具有短程电荷轨道相关性的自旋玻璃绝缘态。对于每个$R$物种,作为Fe浓度的函数的相图是非常相似的$R_{0.6}$ Sr $_{0.4}$ MnO $_{3}$通过降低离子半径的$R$网站,表明在相竞争区域的Fe掺杂减弱铁磁双交换相互作用,相对于电荷轨道有序不稳定性。我们还发现了Cr(或Ru)掺杂对自旋玻璃绝缘锰氧化物($R$ =Gd)的对比影响。在那里,在低温下观察到的杂质诱导的铁磁磁化作为固有的短程电荷轨道有序的崩溃的结果,而Fe掺杂仅起次要作用。所观察到的杂质掺杂的相反性质可以归因于掺杂离子之间的反铁磁相互作用的幅度的差异。
2008-05-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Insulator to Metal Transition Induced by Disorder in a Model for Manganites
锰氧化物的物理似乎是由铁磁金属和电荷有序的反铁磁绝缘状态之间的相竞争。既往研究(Burgy { \it等人},物理修订版信函{ \bf 87},277202(2001))已经表明,淬火无序对于模糊那些竞争状态之间的一级跃迁是重要的,并且诱导产生庞磁阻效应的纳米级不均匀性。最近的研究(Motome { \it et al.}物理修订版信函{ \bf 91},167204(2003))提供了无序在锰氧化物环境中是重要的进一步证据,揭示了在具有合作声子的单轨道模型中由无序触发的意外的绝缘体到金属的转变。在本文中,这种效果的定性解释。有人认为,过渡发生在当地的随机能量的形式无序。作用于由电荷的棋盘式排列构成的绝缘态,具有正负“有效”位置能量,这种形式的无序可以产生有效能量接近零的晶格位置,有利于电荷的传输。这种解释是基于蒙特卡罗模拟和简化的玩具模型的研究,测量状态密度,使用Landauer形式主义的集群电导,和其他可观的。这些想法真正的锰氧化物的适用性进行了讨论。
2004-01-29 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
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
Charge and orbital order in half-doped manganites
对半掺杂锰氧化物Nd $_{1/2}$ Sr $_{1/2}$ MnO $_{3}$中观察到的电荷序、轨道序和绝缘态进行了解释。电子的动能和磁交换能之间的竞争驱动了有效的一维铁磁锯齿形链的形成。由于跳跃中的拓扑相因子,链是固有绝缘的和轨道有序的。最令人惊讶的是,相同Mn离子上的电子之间的强库仑相互作用导致实验观察到的电荷有序。对于掺杂小于1/2的系统是不稳定的相分离成铁磁金属和电荷有序的绝缘相。
1999-10-16 cond-mat.str-el
Colossal electroresistance in ferromagnetic insulating state of single crystal Nd$_0.7$Pb$_0.3$MnO$_3$
在锰氧化物的铁磁绝缘(FMI)态中观察到了巨大的电阻(CER)。值得注意的是,FMI状态下的CER发生在没有磁阻(MR)的情况下。在铁磁绝缘状态下,测量了Nd $_0.7$ Pb $_0.3$ MnO $_3$(NPMO 30)单晶锰氧化物的电阻率(ER)和电流感生电阻率反转。样品具有顺磁到铁磁(居里)的转变温度,Tc = 150 K,并且在T <~ 130 K的温度下实现铁磁绝缘状态。由电阻率($ρ$)对电流密度(j)的强非线性依赖性引起的巨大电阻在铁磁绝缘状态下达到大值($\approx 100%$)。在高电流密度下,电阻率的这种非线性行为的严重性随着温度的降低而逐渐增强,最终导致温度<~ 25 K时的负微分电阻率(NDR,d $ρ$ /dj < 0)。然而,伴随着ER的积累,即使在H = 7 T的磁场中,MR也会塌陷到一个小值(< 20%)。这表明,在锰氧化物的铁磁绝缘相中,引起ER和MR的机制有效地解耦。我们建立了铁磁绝缘相的行为不同于铁磁金属(FMM)相以及电荷有序绝缘(COI)相,这是锰氧化物中两种常见的基态相。
2007-01-05 cond-mat.str-el
Intrinsic Inhomogeneities in Manganite Thin Films Investigated with Scanning Tunneling Spectroscopy
La0.7Sr0.3MnO3在MgO上的薄膜表现出金属-绝缘体转变和巨磁电阻效应。这种过渡的形状可以解释为内在的空间不均匀性,这引起了在亚微米尺度的导电和绝缘域的域结构。然后,这些域经历渗透转变。通过扫描隧道光谱测量的隧穿电导和隧穿间隙被用来区分和可视化这些领域。
2002-12-06 cond-mat.mtrl-sci 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
Orbital Order, Stripe Phases and Mott Transition in a Planar Model for Manganites
理解轨道有序(OO)Mott绝缘态是在锰氧化物中观察到的巨磁阻(CMR)的一致分辨率的核心,其中锰氧化物的熔化诱导$0.25 \le x\le 0.45$的低-$T$绝缘体-金属转变。因此,我们研究的OO状态在一个平面模型的双层锰氧化物使用DMFT和有限尺寸的对角化方法。我们推导出正确的OO基态观察到的锰氧化物$x=0,{1/2},{2/3},{3/4}$与观察完全一致,包括电荷轨道磁有序条纹相$x>{1/2}$。这些OO状态{ \it exactly}显示为与每个$Mn^{3+}$位点上的$d_{3x^{2}-r^{2}}/d_{3y^{2}-r^{2}}$轨道的“合金”排序相关联。
2007-06-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
NMR evidence for an inhomogeneous transition between the ferromagnetic and antiferromagnetic ground states in Pr$_{1-x}$Ca$_{x}$MnO$_{3}$ manganites
已知Pr $_{1-x}$ Ca $_{x}$ MnO $_{3}$锰氧化物的低温行为在$x\sim$ 0.3下经历从低Ca浓度下的绝缘铁磁状态到绝缘反铁磁状态的转变。以上的电荷有序效应($x\sim 0.3$)的起始浓度,由外部磁场诱导的金属-绝缘体的转变也被观察到和相关的电荷有序状态的崩溃。在本文中,我们表明,铁-反铁磁转变发生在一个不均匀的方式:在临界浓度附近的样品是铁磁和反铁磁区域的混合物。零场NMR测量表明,一小部分的铁磁区域是在一个快速跳跃的制度,这表明,一小部分的样品可能是金属,即使在零场。快速跳跃区的这一部分在$x=$ 0.3时最大,这也是在最小场中观察到绝缘体-金属转变的浓度。
2002-11-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Glass Transition in the Polaron Dynamics of CMR Manganites
中子散射测量双层锰氧化物接近最佳掺杂表明,短程极化子的相关性是完全动态的,在高T,但然后冻结冷却到温度T* 310 K。这种玻璃化转变表明,顺磁/绝缘状态产生的固有的轨道挫折,抑制形成的长程轨道和电荷有序状态。当进一步冷却到铁磁金属态(Tc=114 K)时,极化子熔化,漫散射迅速发展成传播的横向光学声子。
2002-05-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unusual magneto-elastic forces stabilize the insulating ferromagnetic state of manganites: the La(0.8)Ca(0.2)$MnO(3) case
在La $_{1-x}$ Ca $_{x}$ MnO $_3$,0.125 $<$ x $<$ 0.2中观察到的铁磁和绝缘状态的特征在于低于T $_C$的结构和磁性异常,类似于在x $_{Sr}$ $\approx$ 1/8中观察到的那些。用中子散射法研究了x $_{Ca}$ =0.2的超晶格{ \bf Q $_0$ }=(0,0,1 +/4)$_{cub}$峰和磁激发.这种超结构的出现与自旋动力学中的间隙的观察相关联,在{ \bf q $_0$ }波矢量({ \bf q $_0$ }={ \bf Q $_0$ }- $τ$)处,在所有方向上具有相同的模量$|$ { \bf q $_0$ } $|$,这将色散分为两个区域。对于$|$ { \bf q} $|$ $<$ $|$ { \bf q $_0$ } $|$,分散分为两条或三条曲线。对于$|$ { \bf q} $|$ $>$ $|$ { \bf q $_0$ } $|$,磁激发锁定声学和光学声子能量,揭示了一种新的磁振动耦合。我们建议在两个不同的磁耦合,与两个铁磁介质参与到一个集体状态的分析。
2001-12-10 cond-mat.str-el
Steplike Lattice Deformation of Single Crystalline (La$_{0.4}$Pr$_{0.6}$)$_{1.2}$Sr$_{1.8}$Mn$_{2}$O$_{7}$ Bilayered Manganite
本文报道了(La $_{0.4}$ Pr $_{0.6}$)$_{1.2}$ Sr $_{1.8}$ Mn $_{2}$ O $_{7}$双层锰氧化物的阶梯状晶格转变,并伴随着磁化和磁阻跃变,研究了场致一级相变的超尖锐性质,即从顺磁性绝缘体到铁磁性金属相的转变,并伴随着电阻的巨大下降.我们的研究结果支持,突然的磁致伸缩是密切相关的轨道挫折存在于不均匀的顺磁绝缘相,而不是竞争的两相之间的马氏体的情况。
2007-05-18 cond-mat.mtrl-sci 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
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
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
Mesoscopic, Non-equilibrium Fluctuations of Inhomogeneous Electronic States in Manganites
利用透射电子显微镜(TEM)的暗场实空间成像技术,在强电子束辐照下观察到混合价锰氧化物中电荷有序(CO)相的200 A量级的缓慢涨落.除了这些不寻常的波动的CO相,我们观察到的开关型波动的电阻率在同一个样品中,这被发现是几个倍大。系统的分析表明,这两种不同类型的波动具有类似的时间尺度的顺序秒是通过一个亚稳态绝缘电荷无序状态互连。当前的波动依赖性表明这种缓慢的动态的非平衡性质。
2001-05-21 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
Electronic and Magnetic Reconstructions in Manganite Superlattices
我们采用双轨道双交换模型研究了超晶格中铁磁金属锰氧化物(FM)和反铁磁绝缘锰氧化物(AFI)之间界面的电子重构,该模型包括超交换相互作用、Jahn-Teller晶格畸变和长程库仑相互作用.磁性和输运性质主要取决于AFI层的厚度。我们专注于超晶格的组成母体锰氧化物具有相同的电子密度n = 0.6。随着层宽的增加,AFI层中的感应铁磁矩单调减小,AFI层中心的电子密度分布和磁结构逐渐恢复到体极限。AFI层的宽度和界面处的电荷转移分布控制了FM/AFI超晶格的磁阻和金属-绝缘体转变的大小。
2013-02-28 cond-mat.mtrl-sci 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
Two Ferromagnetic States in Magnetoresistive Manganites - First Order Transition Driven by Orbitals -
对钙钛矿锰氧化物的电子结构进行了系统的研究。考虑到Mn离子中$e_g$轨道的简并性和强电子关联,导出了有效哈密顿量。自旋和轨道的顺序检查作为载流子浓度的函数中的平均场近似应用到有效的哈密顿量。在轻掺杂区,我们得到了铁磁金属态和铁磁绝缘态之间的一级相变。在反常X射线散射实验中直接观察到了轨道有序-无序跃迁。目前的研究表明,锰氧化物中的金属-绝缘体转变的轨道自由度的一个新的作用。
1998-12-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Growth and Magnetotransport in Thin Film α-Sn on CdTe
报道了在CdTe(111)B衬底上外延生长的$α$ -Sn薄膜的生长和表征。非侵入性技术验证膜的peseduomorphic的生长之前,制造的磁传输设备,克服异位的障碍,在霍尔棒几何形状的测量上的uncapped膜。我们确定了过渡到金属的行为在低温下与大的磁阻,高流动性,和量子振荡初步建议一个n型狄拉克半金属通道。具有高载流子密度的平行p型掺杂剂通道被认为在较薄的膜厚度处占主导地位。生长前仔细制备的CdTe表面被认为是至关重要的,以获得低掺杂剂密度和可访问的拓扑状态上的绝缘衬底。
2019-06-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
On the question of metallicity and ferromagnetism in charge ordered insulating Nd0.5Sr0.5MnO3 nanoparticles
研究了Nd0.5Sr0.5MnO3中随晶粒尺寸减小而引起的电荷/轨道有序失稳现象。基于我们的磁性和传输实验,然后进行理论分析,我们分析了各种可能的机制,并试图描绘出这种现象背后的普遍情况。我们,重新审视这个问题,并讨论了压倒性的证据,从纳米和散装锰氧化物的实验,以及没有相关的尺寸减小和压力对锰氧化物的影响。我们提出了一个唯象的理解增强表面无序的基础上,解释弱铁磁性和金属性的Nd0.5Sr0.5MnO3纳米粒子的外观。我们还提供了支持性的证据,从头计算的电子结构计算和最近的数值模拟,并认为该机制是普遍的,在所有纳米尺寸的电荷有序锰氧化物。
2010-06-15 cond-mat.str-el
Orbital polarons and ferromagnetic insulators in manganites
我们认为,在轻空穴掺杂的钙钛矿型锰氧化物的空穴(Mn $^{4+}$网站)被最近的邻居Mn $^{3+}$网站,其中所占用的$3d$轨道有其叶指向中心的空穴(Mn $^{4+}$)网站和自旋铁磁耦合到中心自旋包围。这个复合体可以看作是一个轨道-自旋-晶格结合的极化子,伴随着呼吸型(Mn $^{4+}$)和Jahn-Teller型(Mn $^{3+}$)局域晶格畸变。我们目前的计算表明,对于某些掺杂水平,这些轨道极化子可以结晶成一个电荷和轨道有序的铁磁绝缘状态。
2000-11-04 cond-mat.mtrl-sci 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
Modification of magnetic and transport properties of manganite layers in Au/La_0.67Sr_0.33MnO_3/SrTiO_3 interfaces
研究了金覆盖对最佳掺杂锰氧化物薄膜磁性和输运性质的影响。在SrTiO_3上外延生长的(001)La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3(LSMO)薄膜中,当沉积2nm的Au时,其电导率和磁性能受到显著的抑制:当沉积4 nm厚的LSMO薄膜时,电阻率增加了4个数量级,居里温度降低了180 K。零场55 Mn核磁共振结果表明,金覆盖后锰氧化物薄膜中的铁磁双交换机制明显减弱。我们发现在Au/LSMO界面处形成1.9 nm厚的磁性“死层”的证据,与界面非双交换绝缘相的产生相关。
2008-05-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Entropy-Driven Reentrant Behavior in CMR Manganites
讨论了锰氧化物巨磁电阻材料居里温度以上绝缘态重入行为的起因。我们考虑一个系统中的电荷有序和铁磁性相互竞争。在存在钉扎电荷序涨落的随机性的情况下,将出现熵驱动的重入行为,这解释了CMR锰氧化物电阻率的典型温度依赖性。
2004-06-22 cond-mat.str-el
Multivalued memory effects in electronic phase-change manganites controlled by Joule heating
研究了在铁磁金属态和电荷有序绝缘态之间的滞后区中,Nd_{0.65} Ca_{0.35} MnO_3和(Nd_{1-y} Sm_{y})_{0.5} Sr_{0.5} MnO_3(y=0.75)单晶中磁场、电流和电压脉冲引起的非易失性多值记忆效应。在这项研究中观察到的电流/电压效应解释的自加热效应,这使我们能够控制巨大的电阻效应。这种热循环引起的电子固态和液态之间的转换可以被视为相变硫属化合物中原子晶体/非晶转变的电子版本。
2006-07-30 cond-mat.mtrl-sci 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
Current-induced persistent magnetization in a relaxorlike manganite
掺杂7% Fe的(La $_{0.7}$ Pr $_{0.3}$)$_{0.65}$ Ca $_{0.35}$ MnO $_3$单晶显示为典型的弛豫铁磁体,其中铁磁金属和电荷轨道有序绝缘团簇共存,并且通过外部刺激可控制体积分数。在那里,持久的铁磁金属状态可以通过电流激励产生作为附加区域,其中磁化强度每Mn增加约0.4 $μ_{\rm B}$。与磁场中的电流加热效应(其相反地导致铁磁分数的减少)的明显区别使得我们能够通过施加具有不同幅度的电压来双向切换磁化和电阻。
2008-03-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el