Polaronic Aspects of the two-dimensional Ferromagnetic Kondo Model
通过无偏蒙特卡罗(MC)模拟,研究了空穴掺杂x = 0.125时具有经典核自旋的二维铁磁Kondo模型.发展了有限温度的正则算法。我们表明,与现实的参数的锰氧化物和在低温下,双交换机制不会导致相分离的二维晶格,而是稳定个人的铁磁极化子。无偏MC结果的详细分析表明,极化子可以被视为独立的粒子。结果表明,一个简单的极化子模型可以很好地描述FM Kondo模型的物理性质。铁磁极化子图像提供了一个明显的解释赝隙的FM近藤模型中观察到的单粒子光谱函数$A_k(ω)$。
2004-08-05 cond-mat.str-el
Ferromagnetic Polarons in Manganites
利用线性链中的Lanczos方法,研究了低浓度极限下的双交换模型,包括反铁磁超交换K。在强耦合极限下,我们发现基态中含有铁磁极化子,其长度对K/t值非常敏感。我们研究了色散关系,杂质的俘获,以及这些极化子之间的相互作用。随着极化子之间的重叠增加,通过降低K/t,它们之间的有效相互作用从反铁磁变为铁磁。对热力学极限的标度表明在强耦合区(J_h > t)存在吸引相互作用,而在弱耦合区(J_h \simeq t)不存在结合.
2000-08-24 cond-mat.str-el
Ferromagnetic Polarons in La0.5Ca0.5MnO3 and La0.33Ca0.67MnO3
对La_(0.5)Ca_(0.5)MnO_3和La_(0.33)Ca_(0.67)MnO_3的全磁晶胞的无限制Hartree-Fock计算表明,这些化合物的磁性基态由“铁磁分子”或极化子组成,它们的排列方式为鱼骨形.每个极化子由三个或五个Mn离子组成,Mn离子被O-离子隔开,O-离子的磁矩与Mn离子的磁矩相反。极化子内部的铁磁耦合较强,而它们之间的耦合相对较弱。在La_(0.5)Ca_(0.5)MnO_3中,Mn离子的磁矩在3.8 - 3.9玻尔磁子之间,O离子的磁矩为-0.7玻尔磁子.每个极化子的净磁矩为7.0玻尔磁子,与最近报道的电子显微镜测量的磁化强度非常一致。这里报道的电子结构的极化性质显然与最近提出的Pr0.6Ca0.4MnO3的中子散射数据的基础上的齐纳极化子模型。
2003-03-03 cond-mat.str-el
Magnetic Polarons in the 1D FM Kondo Model
利用无偏蒙特卡罗模拟研究了具有经典核自旋的铁磁Kondo模型.我们表明,与现实的参数的锰氧化物和在低温下,双交换机制不会导致相分离的一维链,而是稳定个人的铁磁极化子。在铁磁极化子图象中,单粒子谱函数A_k(ω)中的赝能隙可以很容易地解释。铁磁极化子还澄清了双交换机制在解释铁磁和顺磁相的可比带宽方面的一个看似失败的问题。对于我们的分析,我们扩展了一个简化的模型,有限温度均匀跳跃的方法(UHA),包括极化子。它可以很容易地进行数值计算,并提供了一个简单的定量理解的铁磁近藤模型的物理特征。
2003-01-23 cond-mat.str-el
Short-range polaron correlations in the ferromagnetic La(1-x)Ca(x)MnO(3)
我们使用中子散射来证明存在的晶格极化子和它们的短程相关的几个样品的La $_{1-x}$钙$_x$ MnO $_3$在钙掺杂范围$0.15\leq x\leq 0.3$。我们建立了极化子相关性的取向,取向和相干长度的掺杂依赖性,并表明相关和非相关极化子的种群与材料的输运性质密切相关。
2000-08-21 cond-mat.str-el
Ferromagnetic polarons in the one-dimensional ferromagnetic Kondo model with quantum mechanical S=3/2 core spins
我们提出了一个广泛的数值研究的铁磁Kondo晶格模型与量子力学S=3/2的核心自旋。我们处理一个轨道,每个网站在一个维度上使用的密度矩阵重整化群,并包括现场库仑排斥之间的电子。我们检查与锰氧化物相关的参数,处理低到中等掺杂的范围,0<x<0.5。特别是,我们研究量子涨落是否有利于相分离的铁磁极化子中观察到的模型与经典的核心自旋。我们得到的量子模型与以前经典模型的结果非常一致,找到了分离的极化子,它们在有限t_2g超交换J '的短距离上是排斥的。考虑到现场库仑排斥,我们观察到相分离的小,但有限的超交换J ',而较大的J'极化子的青睐,根据简单的能量考虑以前适用于经典自旋。本文讨论了压缩效应的解释,并给出了掺杂和t_2g超交换参数J'在有和无库仑排斥时的相图。
2005-12-02 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
Quantum versus classical polarons in a ferromagnetic CuO$_3$-like chain
我们提出了一个精确的解决方案,一个巡回孔添加到CuO $_{3}$类铁磁链的氧轨道。利用格林函数方法,将局域Cu自旋之间的海森堡SU(2)相互作用所得到的量子极化子与伊辛链中的极化子进行了比较。我们发现,具有大能量的磁振子有利于准粒子的存在,即使在相对温和的电子-磁振子耦合的情况下。我们观察到两个准粒子状态的色散$\sim 2t$,出现在非相干连续时,交换耦合$J$增加。自旋系统中的量子涨落改变了光谱的非相干部分,并定性地改变了光谱函数,超出了从微扰理论导出的能带。
2014-10-30 cond-mat.str-el
Bound Magnetic Polarons in the 3d-electron Ferromagnetic Spinel Semiconductor CdCr$_2$Se$_4$
利用μ子自旋旋转/弛豫谱研究了温度从2 K到300 K、磁场到7 T条件下,3d磁性尖晶石半导体CdCr $_2$ Se $_4$中电子围绕施主中心(正μ子)的局域化.一个正μ子周围的电子的束缚态-一个磁极化子-被检测到远远高于铁磁转变高达300 K。电子局域化到磁极化子发生由于其与本地Cr $^{3+}$离子的磁性3d电子的强交换相互作用,这将其波函数限制在R \approx 0.3 nm内,允许与Cr离子的最近壳层和下一个最近壳层显著重叠。
2010-03-09 cond-mat.str-el
Existence of orbital polarons in ferromagnetic insulating La$_{1-x}$Sr$_x$MnO$_{3}$ (0.11$<x<$0.14) evidenced by giant phonon softening
用非弹性光散射法研究了($_{1-y}$ Pr $_y$)$_{1-x}$ Sr $_{x}$ MnO $_3$($0\leq x\leq0.14$,$y=0$和$x=1/8$,$0\leq y\leq0.5$)单晶的非弹性光散射.当冷却到居里温度以下时,仅观察到铁磁绝缘(FMI)样品($0.11\leq x \leq 0.14$)的Mn-O呼吸模式的高达20 - 30 cm $^{-1}$的巨大软化。随着Pr掺杂量的增加,巨软化现象逐渐被抑制。这归因于呼吸模式与存在于FMI相中的轨道极化子的耦合。
2004-01-12 cond-mat.str-el
Magnetic polaron structures in the one-dimensional double and super-exchange model
本文对一维双超交换模型进行了解析和数值研究。铁磁相和反铁磁相之间的相分离发生在低的超交换相互作用能。当超交换相互作用能变大时,传导电子自陷在单独的小磁极化子内。这些磁极化子在两个或三个位置内包含单个电子,这取决于传导电子密度,并形成维格纳结晶。在这些小极化子和反铁磁相之间发现了一种新的相分离。我们的结果可以解释在镍酸盐一维化合物Y(2-x)CaxBaNiO 5中观察到的自旋玻璃状行为。
2014-01-29 cond-mat.str-el
Percolative phase transition on ferromagnetic insulator manganites: uncorrelated to correlated polaron clusters
在这项工作中,我们报告了原子尺度上的铁磁绝缘体锰氧化物LaMnO $_{3.12}$使用$γ-γ$ PAC光谱研究。数据分析揭示了在冷却时从未扭曲到Jahn-Teller扭曲的局部环境的纳米级转变。这两个局部环境的渗流阈值包含一个宏观结构转变(菱形-正交)。两个不同的制度JT-扭曲被发现:一个高温制度,不相关的极化子集群与严重扭曲的锰$^{3+}$ O $_{6}$八面体生存到$T \approx 800 K$和低温制度,相关区域有一个较弱的JT-扭曲对称性。
2005-11-03 cond-mat.str-el
Polaron Exchange Model for Ferromagnetic Ordering in Manganite Films
在掺杂锰氧化物中,由于Jahn-Teller效应,强的电子-声子耦合使导带电子作为极化子局域化。这导致极化子是负责输运和铁磁有序的载流子而不是裸露的eg电子,从而出现了描述铁磁有序的极化子交换模型。在Pr 0. 7(Sr 1-xCax)0. 3 MnO 3(x= 0. 3 - 0. 6)外延薄膜中,高温顺磁态和低温铁磁态的温度相关输运均表现为小极化子行为,顺磁-铁磁相变的居里温度实验数据可以用极化子交换模型诱导的能量平衡表达式很好地描述.这些结果表明极化子模型是描述掺杂锰氧化物中强关联电子的合适方法。
2008-12-15 cond-mat.other cond-mat.str-el
Study of the ferromagnetic-insulator phase in manganites
了解锰氧化物中铁磁性与绝缘行为的共存是一个尚未解决的问题。我们提出了一个局域能带模型,该模型考虑了电子-声子相互作用产生的有效中程电子-电子(电子-空穴)排斥(吸引)作用。双交换机制,涉及空穴实际上跳到最近的邻居和回来,在反铁磁环境中产生磁极化子;当这些磁极化子合并并渗透系统时,我们得到铁磁绝缘体。当空穴(掺杂)增加时,或者当跳跃/极化能量比超过超交换耦合/跳跃时,铁磁性变得更加明显。
2018-05-14 cond-mat.str-el
Combined resistance noise and muon-spin relaxation ($μ$SR) measurements of the ferromagnetic semiconductor HgCr$_2$Se$_4$ suggest a degree of magnetoelectric coupling and provide evidence for the existence of isolated magnetic polarons. These form at elevated temperatures and undergo a percolation transition with a drastic enhancement of the low-frequency 1/$f$-type charge fluctuations at the insulator-to-metal transition at $\sim 95 - 98$ K in the vicinity of the magnetic ordering temperature $T_C \sim 105 - 107$ K. Upon approaching the percolation threshold from above, the strikingly unusual…
2021-11-17 cond-mat.str-el
Evidence for small or intermediate-size polarons in the ferromagnetic state of manganites
研究了氧同位素对高质量外延薄膜La_{0.75}、Ca_{0.25}、MnO_{3}和Nd_{0.7}、Sr_{0.3}、MnO_{3}的本征电阻率的影响。发现用^{18}O代替^{16}O后,剩余电阻率ρ_{o}增加了约15(3)%.这为在金属铁磁态中存在小或中等尺寸的极化子提供了强有力的证据。此外,低温电阻率的温度依赖部分由2-磁振子散射贡献的AT^{4.5}项和由软光学声子模散射产生的Bω_{s}/ \sinh^{2}(\hbar ω_{s}/2 k_{B} T)项组成.两种同位素样品的系数A和声子频率\hbar ω_{s}的绝对值与理论预测定量一致。
2000-08-02 cond-mat.str-el
Evidence of anisotropic magnetic polarons in la$_{0.94}$Sr$_{0.06}$MnO$_3$ by neutron scattering and comparison with Ca-doped manganites
在La $_{0.94}$ Sr $_{0.06}$ MnO $_3$非孪晶晶体中进行了弹性和非弹性中子散射实验。弹性小q散射表现出各向异性的q依赖性的调制。它可以通过铁磁不均匀性或具有板状形状的极化子来描绘,最大尺寸($\approx17Å$)和最大极化子间距离($\approx$ 38 $Å$)在铁磁层内。与观察进行比较,钙掺杂的样品,这表明与掺杂的磁极化子的增长,表明这种增长是更快的Sr比的Ca替代。下面的AF分层的磁性结构的典型的自旋波分支的间隙,一个额外的自旋波分支揭示了铁磁和各向同性耦合,已经发现在Ca掺杂的样品。其依赖于q的强度,非常各向异性,密切反映了静态集群中发现的铁磁相关。所有这些结果都同意在一个非常小的尺度上发生的两相电子偏析,虽然也观察到倾斜状态的一些特征,表明一个弱不均匀的状态。
2000-02-29 cond-mat.str-el
Anomalous spin susceptibility and magnetic polaron formation in the double exchange systems
通过对三维晶格模型的Monte Carlo计算,研究了掺杂锰氧化物双交换模型的磁化率和自旋-自旋关联。偏离居里-外斯行为以上的铁磁有序温度$T_c$的磁化率似乎表明在$T_c$附近的局部铁磁团簇的形成,这是与最近的电子顺磁共振实验La $_{2/3}$ Ca $_{1/3}$ MnO $_3$。自旋-自旋关联的进一步分析表明,铁磁团簇的尺寸为3至4个晶格间距,这表明载流子可能形成磁极化子。
1999-10-11 cond-mat.str-el
Optical Conductivity of Manganites: Crossover from Jahn-Teller Small Polaron to Coherent Transport in the Ferromagnetic State
我们报道了空穴掺杂锰氧化物Nd_{0.7} Sr _{0.3} MnO_{3}、La_{0.7} Ca_{0.3} MnO_{3}和La_{0.7} Sr_{0.3} MnO_{3}的光学性质。在这些材料的顺磁绝缘状态下的低能量光电导率的特征在于由接近1 eV的宽的最大值。当温度降低到铁磁状态时,这种特征转移到较低的能量,并在光学振荡器强度上增长。它在低于Tc时仍然可以识别,并最终转化为Drude样反应。这种光学行为和这些材料的顺磁状态下的激活输运与Jahn-Teller小极化子一致。光谱和振子强度的变化比较以及与模型,包括双交换和动态Jahn-Teller效应的电子结构的描述。
1998-03-16 cond-mat.str-el
Disorder enhanced ferromagnetic polaron formation -- and the test case of Europium Oxide
针对氧化铕输运行为多样但现有理论存在局限的问题,通过二维实空间计算研究无序局域化与磁极化子形成的相互作用,解释了电阻率变化规律并得到多项预测结果。
2025-06-16 cond-mat.str-el
Spin-polaron band of heavy carriersin the heavy-fermion ferromagnetic superconductor UGe2
在强关联材料中,电子的合作行为导致多种量子有序态,在某些情况下,这些量子有序态可能共存。然而,长期以来人们一直认为,铁磁有序,超导性和重费米子行为之间的共存是不可能的,因为前者支持平行自旋对齐,而后两种现象的传统理解假设自旋单线态或反平行自旋。这种理解最近受到越来越多的铀系统(UGe 2,URhGe,UIr和UCoGe)的观察的挑战,其中超导性被发现在铁磁状态下,更根本的是,这两种有序现象都表现出相同的一组重5 f电子。由于超导性和铁磁性的共存与声子介导的自旋单重态超导性的标准理论不一致,它需要一种替代的配对机制,其中电子通过自旋涨落被束缚成自旋三重态对。在重费米子方案中,这种替代机制假设磁性具有带特征,并且所述带由f电子组成的重准粒子形成。这条带被认为是所有三种现象的原因,尽管它的性质和那些重准粒子的性质仍然不清楚。在这里,我们报告的光谱证据形成UGe 2的亚纳米尺寸的自旋极化子的动力学,我们遵循顺磁和铁磁相。这些自旋极化子表现为重载流子,因此可以作为由5 f电子组成的重准粒子;一旦建立了相干性,它们就形成了一个狭窄的自旋极化子带,从而提供了巡游铁磁性与自旋三重态超导性和重费米子行为的自然调和。
2014-03-11 cond-mat.str-el
Composite Polarons in Ferromagnetic Narrow-band Metallic Manganese Oxides
提出了一种新的机制来解释庞磁电阻效应及相关现象。在铁磁窄带锰氧化物中,运动的电子伴随着Jahn-Teller声子云和自旋波云可以形成复合极化子。本文研究了这种复合极化子的基态和有限温度性质。利用变分方法,证明了零温下系统的能量随着复合极化子的形成而降低,有限温度下复合极化子的能谱和有效质量被温度和磁场强重整化.结果表明,复合极化子对铁磁窄带金属锰氧化物的输运和热力学性质有重要贡献。
1998-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic inhomogeneity in EuO: Possibility of magnetic polaron states
利用同步辐射的红外磁光成像技术,观察到了具有铁磁有序性的电子掺杂EuO单晶薄膜电子结构的空间不均匀性。随着温度的降低和磁场的增加,均匀的顺磁性电子结构通过非均匀状态变为均匀的铁磁结构。这种不均匀性的一种可能性是磁极化子态的出现。
2008-09-08 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
Ferromagnetic spin-polaron on complex lattices
我们提出了一个更简单的推导的自旋极化子在铁磁体的精确解,并将其推广到复杂的晶格和/或更长的范围交换相互作用。作为一个具体的例子,我们分析了一个二维的MnO $_2$样晶格(如在LaMnO $_3$的铁磁层),并讨论了所产生的自旋极化子在各种制度的属性。在强耦合下,该解让人想起张-赖斯单态,然而单态中涉及的电子波函数依赖于单态的动量,并且可能出现多个带。
2009-04-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Small Magnetic Polaron Picture of Colossal Magnetoresistance in Manganites
我们提出了一个小,但相当大的磁极化子图片,在高温下的运输是激活的,而在低温下,它是带状的。我们表明,双交换和有限带宽效应是重要的,以了解巨大的磁电阻,以及在锰氧化物的金属-绝缘体和铁磁转变的巧合。用极化子的带状运动解释了磁跃迁。
1998-09-09 cond-mat.str-el
Effect of carrier doping on the formation and collapse of magnetic polarons in lightly hole-doped La_{1-x}Sr_xCoO_3
研究了在空穴掺杂0.002<x<0.1范围内,钴基钙钛矿La{1-x}Sr_xCoO_3的纳米尺度电子和磁性不均匀性与掺杂的关系。利用单晶非弹性中子散射和磁化强度测量,我们表明,轻掺杂系统表现出自旋态极化子形式的磁电相分离。由于相邻极化子形成的Co^{3+}离子的竞争铁磁相关性,较高的空穴掺杂导致自旋态极化子的衰减,有利于较大尺度的磁性团簇。目前的数据给出了该系统中两种磁电子相分离的证据:(i)x<0.05,由铁磁内极化子相互作用主导;(ii)x>0.05,由Co^{3+}-Co^{3+}团簇内相互作用主导。我们的结论与最近提出的钴钙钛矿中的相分离模型非常一致[He等人,欧罗巴Lett. 87,27006(2009)]。
2010-12-27 cond-mat.str-el
Photo-induced demagnetization and polaron binding energy increase observed by mid-infrared pump-probe spectroscopy in ferromagnetic Ga$_{0.94}$Mn$_{0.06}$As
时间分辨的透射率测量进行Ga $_{0.94}$ Mn $_{0.06}$作为在附近的锰引起的中红外吸收带。在光激发时,观察到差分透射率的缓慢增加(数百ps的时间尺度),并发现与退磁直接相关。时间分辨的磁光克尔光谱测量的透射率和退磁的时间分布被发现是一致的。远低于居里温度,作为探测能量的函数的差分透射率的慢分量的最大振幅是在线性吸收峰的上升沿上,这表明铁磁有序可以解释通过结合磁极化子的Mn局部自旋的耦合。
2004-08-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital polarons versus itinerant e_g electrons in doped manganites
本文研究了掺杂锰氧化物中强关联电子的有效一维t-J轨道模型。半填充时的铁磁自旋序由与J对应的轨道超交换支持,它使x^2-y^2和3z^2-r^2轨道交替排列的轨道序稳定下来。在掺杂系统中,它与t的动能竞争。当单个空穴被掺杂到半满链中时,它的运动受到阻碍,并形成定域轨道极化子。随着掺杂量的增加,要么产生分离的极化子,要么产生富空穴区和贫空穴区的相分离,最终使轨道极化,并产生一个3z^2-r^2轨道被占据的it金属相。这种交叉,在零温度下的精确对角化研究,证明了关联函数的行为和光谱性质,表明与伊辛超交换的轨道链是更经典的,从而从根本上不同于一维自旋t-J模型。在有限温度下,我们推导并研究了一个有效的一维轨道模型,使用精确对角化与经典的蒙特卡罗自旋相关。在半填充时,反铁磁和铁磁自旋序之间存在竞争,在低空穴掺杂时,反铁磁相互作用产生局域极化子。最后,我们澄清,Jahn-Teller交变势稳定的轨道顺序与交错的轨道,诱导铁磁自旋顺序和增强的本地化功能的激发光谱。这些研究结果的影响,巨磁阻锰氧化物进行了讨论。
2005-01-10 cond-mat.str-el
Bound-magnetic-polaron molecule in diluted magnetic semiconductors
通过考虑杂质电子波函数的两体性质和一般自旋旋转不变的电子态方法,我们建立了一个完整的稀磁半导体中束缚磁极化子分子(BMPM)的微观理论.我们还考虑到海森堡和反铁磁动力学交换相互作用,以及共同的自旋BMPM云内的铁磁耦合。自旋云在极化子有效玻尔半径范围内的热力学涨落取高斯分布。
2011-03-21 cond-mat.str-el
Charge Ordering and Polaron Formation in the Magnetoresistive Oxide La0.7Ca0.3MnO3
中子散射已被用来研究在钙钛矿La0.7Ca0.3MnO3单晶的铁磁转变的性质。随着居里温度从下面接近,晶格极化子的漫散射发展,以及与条纹形成一致的短程极化子相关性。由于极化子关联引起的散射和磁涨落谱中的反常准弹性分量都以与电阻率非常相似的方式在非常接近T_C处最大化,这表明它们有一个共同的起源。
2000-09-08 cond-mat.str-el
Charge melting and polaron collapse in $La_{1.2}Sr_{1.8}Mn_{2}O_{7}$
X射线和中子散射测量直接证明了极化子的存在,在顺磁相的最佳掺杂的庞磁阻氧化物。极化子表现出短程关联,随着温度的降低而增长,但在铁磁转变时由于突然的电荷离域而突然消失。当我们通过$T_C$冷却时,电荷有序的“熔化”伴随着准静态极化子散射的崩溃而发生,并为极化子与庞磁阻的关系提供了重要的新见解。
1999-07-20 cond-mat.str-el
Magnetic properties of spin-orbital polarons in lightly doped cobaltates
本文对Na_xCoO_2在小空穴浓度(0.7 < x < 1)下的自旋轨道极化子模型进行了数值处理。我们演示了极化子如何解释这种层状化合物的特殊磁性:它们解释了大的磁化率;它们的内部自由度导致负居里-外斯温度和铁磁层内相互作用,从而解决了这些观察之间令人困惑的矛盾。我们对极化子内部自由度引起的激发的动量和能量位置进行了具体的预测,并讨论了它们对自旋波阻尼的影响。
2006-05-12 cond-mat.str-el
Influence of Cu on spin-polaron tunneling in the ferromagnetic state of La(2/3)Ca(1/3)Mn(1-x)Cu(x)O(3) from the resistivity data
在La(2/3)Ca(1/3)Mn(1-x)Cu(x)O(3)的Mn位上仅掺杂4%的Cu,电阻率ρ(T,x)就降低了近50%。将这一现象归因于在居里点T_C(x)=T_C(0)(1-x)以下的自旋极化子能量E_s(x)的替代引起的降低,发现所有数据都符合非热相干隧穿表达式ρ(T,x)= ρ_0*exp(-γM^2(T,x)),假设M(T,x)=M_R(x)+M_0(x)*tanh{ \sqrt{[T_C(x)/T]^2-1} }。所有数据点的最佳拟合结果分别为:M_0(x)= \sqrt(1-x)M_0(0),M_R(x)= \sqrt(x)M_0(0),E_s(x)=E_s(0)(1-x)^[4],其中,Cu诱导的Mn自旋变化分别主导了零温自发磁化强度、剩余顺磁贡献和自旋极化子能量,E_s(0)=0.12 eV。
1999-01-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Reentrant charge ordering caused by polaron formation
基于考虑电子-声子相互作用的二维扩展哈伯德模型,研究了极化子的形成对电荷有序(CO)跃迁的影响。结果表明,对于完全铁磁有序自旋,CO态随温度的降低可能经历一个出现、坍缩和再现的过程。这完全是由于一个依赖于温度的极化子带宽。另一方面,当考虑顺磁自旋态时,只发现CO跃迁的简单重入行为,这只是部分地由于极化子效应。该模型被提出作为一个解释所观察到的重入行为的层状锰氧化物LaSr $_2$ Mn $_2$ O $_7$中的CO转变。
1999-09-14 cond-mat.str-el
Spin-polarons in an exchange model
自旋极化子是用类伊辛交换模型得到的,该模型由低维系统中的双交换和超交换相互作用组成。在零温度下,一个新的相分离之间的小磁极化子,一个导电电子自陷在一个磁畴的两个或三个网站,和反铁磁相以前的报告。另一方面,忽略了温度的重要影响。温度减小了系统中允许激发态的玻尔兹曼概率。计算了零磁场下的静态磁化率和短程自旋-自旋关联,探讨了自旋-极化子的形成。在高温下的Curie-Weiss行为,并与在镍酸盐一维化合物中观察到的类Curie行为进行了比较。
2014-01-29 cond-mat.str-el
Polaronic mechanism of Nagaoka ferromagnetism in Hubbard models
本文提出基于铁磁极化子形成的Nagaoka铁磁性普适机制,通过密度矩阵重整化群计算研究极化子性质及磁态内部结构,揭示可移动极化子对全局铁磁序形成的关键作用。
2024-11-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Evolution of magnetic polarons and spin-carrier interactions through the metal-insulator transition in Eu$_{1-x}$Gd$_{x}$O
拉曼散射研究作为温度,磁场和Gd取代的函数被用来研究通过Eu $_{1-x}$ Gd $_{x}$ O中的金属-绝缘体转变的磁极化子和自旋-载流子相互作用的演化。这些研究揭示了一个更丰富的相行为比以前已经观察到的使用传输测量:自旋波动为主的顺磁(PM)相制度T $>$ T $^{*}$ $>$ T $_{C}$,两相制度T $<$ T $^{*}$在其中磁极化子发展和共存的PM相的残余,和非均匀铁磁相制度T $<$ T $_{C}$。
2001-11-01 cond-mat.str-el
Competition of Zener and polaron phases in doped CMR manganites
在巨磁阻锰钙钛矿铁磁相金属-绝缘体转变附近,局域和巡回载流子共存的实验证据表明,对于CMR转变的理论描述,我们提出了一种等密度极化子和齐纳带电子态之间具有双折射特性的两相方案.我们发现,这两种状态之间的微妙平衡,具有明显不同的电子特性可以很容易地通过改变物理参数的影响,产生各种“的”效果,如大的磁化强度和电导率的变化在附近的转变温度。
2001-01-16 cond-mat.str-el
Anyon polarons as a window into competing phases of the Kitaev honeycomb model under a Zeeman field
通过计算Kitaev模型任意子谱,发现铁磁与反铁磁模型中费米子和vison在相近临界场无隙,反铁磁模型中间相为自发破缺对称性的有序态。
2025-06-21 cond-mat.str-el
The Anti-Jahn-Teller Polaron in LaMnO$_3$
氧亚晶格的畸变耦合到Mn $^{3+}$的$e_g$轨道,并驱动LaMnO $_3$中的合作Jahn-Teller(轨道排序)跃迁。一个简单的模型,这种过渡进行了研究。在没有进一步调整的情况下,该模型预测了当空穴掺杂到材料中时形成的小(反Jahn-Teller)极化子的形状和稳定性。这导致了一个新的描述轻掺杂绝缘体,反铁磁铁磁转变,和金属绝缘体转变。
1999-06-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Double Exchange Model at Low Densities: Magnetic Polarons and Coulomb Suppressed Phase Separation
我们考虑了双交换模型在非常低的密度。利用独立极化子模型分析了自陷磁极化子的形成条件。讨论了温度-密度相图低密度区的相分离问题。我们展示了静电和局部化效应如何导致相分离制度的实质性抑制。通过研究所得到的相位和极化子相位之间的连接,我们得出结论,它们反映了基本上相同的物理情况的铁磁液滴包含一个单一的electron. In超稀释regime,我们探讨了可能的稳定性的维格纳晶体的磁极化子。我们的研究结果进行了比较与实验证据的极化相在六硼化铕,我们能够重现实验区域的极化相的稳定性。我们进一步证明,相分离是一个普遍的功能预期在金属铁磁体的带宽取决于磁化。
2008-04-18 cond-mat.str-el
Giant Optical Polarization Rotation Induced by Spin-Orbit Coupling in Polarons
我们发现了掺杂铁磁锰氧化物La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3在室温附近的顺磁-铁磁相变中的巨旋磁光响应。与目前的智慧不同,这种响应通常被认为是由电子能带结构基本固定的,我们指出小极化子的存在是这种意外现象的驱动力。我们用迁移率、Jahn-Teller效应和小极化子的自旋轨道耦合的复杂相互作用解释了所观察到的性质。由于磁极化子是许多强相关系统普遍固有的,我们的研究结果提供了一个原始的,一般的途径,产生巨大的gyrotropic响应,可以利用非互易设备,利用光的偏振。
2016-02-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Insulator-metal transition shift related to magnetic polarons in La0.67-xYxCa0.33MnO3
测量了La_(0.67-x)Y_xCa_(0.33)MnO_3(0 <= x <= 0.14)系统的磁输运性质。结果表明,随着H的增加,相变温度Tp几乎线性地向高温移动。电子自旋共振证实在Tp以上存在铁磁团簇。从磁极化子的观点出发,理解了Tp随H的变化,估算了磁极化子的大小为9.7~15.4埃,这与小角中子散射技术所揭示的磁关联长度是一致的。在高于Tp的温度下的输运性质符合变程跳跃机制。
2003-01-16 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic order and magnetic polarons in lightly doped Li$_x$CoO$_2$ (x $\sim$ 0.9)
UGC-DAE Consortium for Scientific Research(UGC-DAE 科学研究联盟);Universität Würzburg(维尔茨堡大学);TU Wien(维也纳工业大学)
通过宏观磁化、比热、NMR和EPR测量,研究了Li$_x$CoO$_2$ (x~0.9)的磁性,发现部分反铁磁转变($T_N\sim$10 K)和弱铁磁响应,提出高温下掺杂空穴形成磁极化子导致铁磁团簇,EPR谱随温度变化可用磁极化子扩散解释。
2026-06-09 cond-mat.str-el
Spin Polaron Effective Magnetic Model for La_{0.5}Ca_{0.5}MnO_3
La_{1-x} Ca_xMnO_3(x=0.5)的电荷序的传统范式最近受到来自实验和理论计算的Zener极化子图像的挑战。磁自由度的有效低能哈密顿量是一个立方海森堡模型,在平面内有铁磁最近邻和反铁磁次近邻相互作用,平面间有反铁磁相互作用。与线性自旋波理论和对角化的小集群多达27个网站,我们发现,该模型的行为之间插入的A和CE型磁结构时,令人沮丧的面内相互作用被调谐。用从头算方法计算的相互作用的值表明,极化子排序不同于传统的可能的非二分图片。
2003-11-10 cond-mat.str-el
A new type of bound magnetic polaron state: the formation of long-range spin distortions
在双交换极限(J_H >> t)下,用二维和三维Kondo晶格模型研究了反铁磁基体中束缚磁极化子的结构.传导电子被一个施主杂质束缚,并形成一个大小约为电子局域化长度的铁磁芯(束缚磁极化子)。我们发现磁极化子在核周围的反铁磁背景中产生相当长范围的扩展自旋畸变。在很大的距离范围内,这些失真在2D和3D情况下分别衰减为1/r^2和1/r^4。此外,磁芯的磁化强度小于其饱和值。这样的磁极化子状态在能量上比通常认为的(没有扩展扭曲的饱和核)更有利。
2006-07-19 cond-mat.str-el
Colossal magnetoresistance (CMR) emerges from intertwined spin and charge degrees of freedom in the form of ferromagnetic clusters also known as trapped magnetic polarons. As a result, CMR is rarely observed in antiferromagnetic materials. Here we use electron spin resonance (ESR) to reveal microscopic evidence for the formation of magnetic polarons in antiferromagnetic Eu$_{5}$In$_{2}$Sb$_{6}$. First, we observe a reduction of the Eu$^{2+}$ ESR linewidth as a function of the applied magnetic field consistent with ferromagnetic clusters that are antiferromagnetically coupled. Additionally, the…
2022-01-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The evolution with temperature of magnetic polaron state in an antiferromagnetic chain with impurities
分析了施主杂质掺杂的一维反铁磁链的热行为。这种链的基态对应于形成一组铁磁相关区域,这些区域位于杂质附近(束缚磁极化子)。在有限温度下,用杂质束缚的传导电子的波函数同时计算了链的磁结构。计算采用近似变分法和蒙特卡罗模拟。这两种方法给出了类似的结果。对相邻局域自旋关联函数的温度依赖性的分析表明,磁极化子内部的铁磁关联即使在高于Néel温度$T_N$的情况下仍然显著,这意味着磁极化子态具有相当高的稳定性.在电子-杂质耦合能$V$不太高($V$低于电子跳跃积分$t$)的情况下,磁极化子可以与杂质脱钉,保持其磁性结构。这种脱钉扎发生在$T_N$量级的温度下。在更高的温度下($T \sim t$),磁极化子消失,链变得完全无序。
2004-12-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Polaron-mediated spin correlations in metallic and insulating La$_{1-x}A_{x}$MnO$_{3}$ ($A$=Ca, Sr, or Ba)
中子能谱测量揭示了La $_{1-x}A_{x}$ MnO $_{3}$形式的锰氧化物材料中铁磁-顺磁相变附近和上方的短程自旋相关性,包括具有绝缘基态的样品以及具有金属基态的巨磁阻样品。准弹性磁散射揭示,形成明确的脊沿[100]型方向在动量空间。一个简单的模型,包括自旋极化的Mn离子之间的导电电子跳跃,成为自陷后几跳捕获的散射的这种磁性成分的基本物理。我们将此散射分量与扩散极化子的磁性部分相关联,因为我们观察到类似于从单个极化子产生的扩散结构散射的温度依赖性。
2014-12-08 cond-mat.str-el
On the Nagaoka polaron in the t-J model
人们普遍认为,对于足够小的交换耦合J,二维(或三维)t-J模型中的单个空穴会在其周围产生铁磁泡,这是铁磁基态在J=0时的有限J剩余(无限U哈伯德模型),首先由长冈建立。我们在两个维度上使用密度矩阵重整化群研究这种现象,系统大小可达9 × 9。我们发现当J/t<0.02-0.03(比以前估计的值稍大)时极化子形成。尽管有限尺寸效应看起来很大,但我们的数据似乎与预期的极化子半径1.1(J/t)^{-1/4}变化一致。我们还测试了Brinkman-Rice模型在Neel背景下的非回溯路径,表明它是相当准确的,在较大的J.结果也提出了在海森堡相互作用下降的情况下(t-J^z模型)。最后,我们讨论了一个“打扮极化子”的图片中,空穴在有限区域内自由传播,但在此区域外只进行自回溯的游览。
2000-11-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge transfer spin-polarons and ferromagnetism in weakly doped AB-stacked TMD heterobilayers
本研究在重费米子极限下研究弱掺杂异质双层过渡金属硫族化合物,发现载流子相互作用诱导铁磁交换,揭示层解耦相、铁磁体和倾斜反铁磁体间的竞争,并预测可观测的反常霍尔效应及自旋极化子成像特征。
2024-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Charge and spin inhomogeneous phases in the Ferromagnetic Kondo Lattice Model
我们数值研究了一维铁磁近藤晶格。该模型被广泛用于描述镍和锰钙钛矿。由于双交换和超交换的竞争,我们发现了一个磁极化子的形成诱导电荷有序态的区域。即使在没有任何位点间库仑排斥的情况下,这种有序也存在。存在与电荷结构形成相关联的绝缘间隙。我们还研究了绝缘体-金属的转变所引起的磁场,同时删除电荷和自旋有序。
2003-03-15 cond-mat.str-el
Itinerant magnetism and magnetic polarons in the triangular lattice Hubbard model
本文利用密度矩阵重整化群系统研究了三角晶格Hubbard模型在半填充以上密度区间的相图,揭示了动力学磁性与磁极化子驱动的相分离、非公度自旋密度波、完全极化铁磁等多种量子相及其随相互作用和掺杂的演化规律。
2024-02-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el