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
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
Polaron-driven switching of octupolar order in doped 5d$^2$ double perovskite
University of Vienna(维也纳大学);CPHT, CNRS, École polytechnique, Institut Polytechnique de Paris(巴黎综合理工学院);Collège de France, Université PSL(法兰西公学院);Department of Physics and Astronomy ”Augusto Righi”, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna(博洛尼亚大学)
研究掺杂诱导的小极化子对5d²双钙钛矿Ba₂CaOsO₆低温多极序的影响,通过计算极化子与磁性离子间的交换相互作用,揭示八极交换从铁磁到反铁磁的反转,解释实验观测并展示电荷掺杂可通过极化子调节交换相互作用,产生新量子序。
2026-03-18 cond-mat.str-el
Structural Disorder Induced Polaron Formation and Magnetic Scattering in the Disordered Holstein-Double Exchange Model
在本文中,我们提出的无序Holstein双交换模型的结果,明确在三维和“金属”的密度,通过使用最近开发的Monte Carlo方法获得。在我们早期的论文,cond-mat/0406085,在这里,我们提供了一个详细的热驱动的金属-绝缘体转变(MIT),出现接近铁磁体顺磁体过渡在这个问题的微观图片。本文主要集中在“诊断”,澄清了在这个系统中驱动MIT的有效障碍的起源。为此,我们提供的结果上的分布的热演化(一)晶格畸变,(二)净“结构紊乱”和(三)“跳跃无序”所产生的自旋随机反馈通过亨兹耦合。我们建议热驱动的MIT的现象学,将其视为一个'安德森-荷尔斯泰因'的过渡。
2005-03-31 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
Strong interaction of correlated electrons with phonons: Exchange of phonon clouds by polarons
在Hubbard-Holstein模型框架下研究了强关联电子与声子的相互作用。电子-声子相互作用被认为是强的,是除了电子的库仑排斥和能带填充之外的一个重要参数。利用Lang和Firsov的正则变换,将这种与非色散光学声子的相互作用转化为可动极化子的问题。我们特别讨论的情况下,现场库仑排斥是完全取消的声子介导的吸引力的相互作用,并建议极化子交换声子云可以导致极化子配对和超导性。于是,声子云的集体模式的频率大于裸频率,这决定了超导转变温度。
2002-08-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Chemical potential shift induced by double-exchange and polaronic effects in Nd_{1-x}Sr_xMnO_3
用芯能级光电子能谱研究了Nd $_{1-x}$ Sr $_x$ MnO $_3$(NSMO)的化学势位移随温度的变化。对于铁磁样品($x=0.4$和0.45),我们观察到一个异常大的向上的化学势移动随着温度的降低,在低温区域的铁磁金属(FM)相。如果$e_g$带被动力学/局部Jahn-Teller效应分裂,则这可以通过双交换(DE)机制来解释。在居里温度($T_C$)附近,我们将其归因于从DE到晶格极化子制度的交叉。
2007-10-24 cond-mat.mtrl-sci 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
Semimetallic Nature and Magnetic Polarons in EuB6 Studied by Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
温度依赖角分辨光电子能谱(ARPES)进行单晶EuB6样品。通过在扩展布里渊区测量ARPES谱,清晰地观察到以X点为中心的B2p空穴袋,从而证明了EuB6的半金属性质。低于居里温度TC,ARPES谱显示两个B 2p带的分离是由于本地Eu 4f和巡回B 2p电子之间的交换相互作用。交换分裂随温度的升高而变小,并在TC以上消失。此外,费米能级附近的扩散结构仅在TC之上存活。这种行为很好地描述了蒙特卡罗模拟的Kondo晶格模型,从而支持形成的磁极化子在EuB 6,这占电阻率上升接近TC时,降低温度。
2021-07-09 cond-mat.str-el
Charge order versus Zener polarons: ferroelectricity in manganites
我们发现,在锰氧化物接近半掺杂的新的非二分磁相出现由于双交换,超交换和轨道有序之间的相互作用。在相当一部分的相图的基态有一个磁秩序之间的规范磁CE-阶段和一个状态,我们确定为最近观察到的齐纳极化子状态的中间。中间相显示了一种类型的电荷排序,打破反转对称性,因此预测是铁电的。
2003-06-25 cond-mat.str-el
Competing crystal structures in La0.5Ca0.5MnO3: conventional charge order versus Zener polarons
采用混合精确交换和密度泛函方法计算了La_(0.5)Ca_(0.5)MnO_3的平衡晶体结构。两个不同的基态与传统的棋盘电荷排序或齐纳极化子形成被发现取决于所使用的确切交换的比例。棋盘格态具有x^2-y^2、3x^2-r^2和3y^2-r^2混合轨道有序和CE型磁序,而齐纳极化子态具有3x^2-r^2和3y^2-r^2有序和A型磁序。
2004-11-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Double Exchange Model at Low Densities
我们得到了双交换模型在低电子密度和电子-电子相互作用下的相图。本文研究了由非屏蔽库仑相互作用产生磁极化子的维格纳晶体时的单粒子问题及其在低电子密度下的推广。有人认为,维格纳晶体是自然的替代相分离时,库仑相互作用考虑。我们讨论的热稳定性和量子稳定性的结晶相对极化费米液体和均匀的,金属,铁磁相。本文还讨论了所得结果对EuB_6的适用性。
2005-05-30 cond-mat.str-el
The small polaron crossover transition in colossal magnetoresistance (CMR) manganites
基于双交换和极化子的组合模型,研究了锰氧化物巨磁电阻(CMR)中小极化子到大极化子的交叉跃迁,并探讨了其对磁性和输运性质的影响.我们已经使用变分Lang-Firsov正则变换,并表明,高和低$T_C$锰氧化物的磁性和输运性质是很好地描述在一个单一的形式主义。我们已经再现了快速电阻率下降到低于$T_C$,一个现实的CMR比,和{ \it一阶}尖锐的磁性相变,这是在低$T_C$锰氧化物中观察到的。
1999-06-17 cond-mat.str-el
Comment on "Observations of 2D Polarons and Magneto-Polarons on Superfluid Helium Films"
最近的一个实验物理评论快报,声称证明存在的单电子与氦膜上的电子的ripplonic极化子进行检查。保持场的正确估计和极化子半径对维格纳-塞茨半径的限制导致了实验和理论之间的巨大差异。极化子在实验条件下不受束缚。
1997-09-25 cond-mat.str-el
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
Isotope effects and the charge gap formation in the charge ordered phase of colossal magnetoresistance manganites
采用双交换机制和相互作用晶格极化子机制的组合模型,研究了锰氧化物巨磁电阻中观察到的巨氧同位素效应。结果表明,在合理的物理参数下,双交换因子和极化子窄化因子可以很好地解释锰氧化物金属相中$ T_C$和电荷有序相中$ T_{CO}$的同位素效应.
1999-02-06 cond-mat.str-el
Magnetic polarons in weakly doped high-Tc superconductors
我们考虑一个描述有限反铁磁体的定域自旋$d$之间的$d$ - $d$交换相互作用以及导电空穴($p$)与定域自旋之间的$p$ - $d$相互作用的自旋哈密顿量.利用Lanczos对角化方法对自旋哈密顿量进行了数值求解。我们的结论是$p$ - $d$交换作用导致磁极化子的局域化。反铁磁体的量子涨落加强了这种效应,使得即使在弱的$p$ - $d$耦合下,也可能在一个位置形成极化子。总能量的计算,包括动能,基本上不改变磁极化子形成的相图。对于高- $T_c$超导体,在合理的参数下,既可以形成一个极化子,也可以形成一个小的铁子。对于介电函数和$p$ - $d$耦合的合理值,在弱掺杂的高- $T_c$材料中极化子形成中磁项和声子项的贡献是可比的。
2002-12-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Insulator-Metal Phase Diagram of the Optimally Doped Manganites from the Disordered Holstein-Double Exchange Model
本文研究了具有替代无序的三维Holstein-Double Exchange模型。利用一种新的蒙特卡罗方法,我们建立了干净模型的相图,然后集中在不同的电子-声子耦合和无序在固定的电子密度的影响。我们展示了如何外在的无序控制晶格极化子效应和自旋波动的相互作用,并导致广泛变化的制度在运输。我们的铁磁T_c和金属-绝缘体转变的无序依赖性的结果承担直接比较的“最佳掺杂”,x=0.3-0.4,锰氧化物的数据。我们强调在这些材料中的一个关键效应的无序诱导极化子形成,组织成一个简单的“全球相位”的各种数据,并作出一些实验预测。
2006-01-23 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
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
Exact treatment of exciton-polaron formation by Diagrammatic Monte Carlo
我们开发了一种无近似的图解蒙特卡罗方法来研究费米子粒子通过吸引库仑势和底层介质的玻色子激发同时相互作用。举例来说,我们应用该方法的长期存在的激子极化子的问题,并提出数值精确的结果的波函数,基态能量,结合能和有效质量的准粒子。重点讨论了电子-空穴对束缚态的形成,讨论了一般激子-极化子模型的各种极限情况。由于声子交换,经常使用的延迟相互作用的瞬时近似被发现是非常有限的适用性。对于轻电子和重空穴的情况,该系统可以很好地近似为一个静态吸引杂质场中的粒子。
2008-03-25 cond-mat.str-el
Spin versus Lattice Polaron: Prediction for Electron-Doped CaMnO3
CaMnO 3是一种简单的二分反铁磁体(AF),可以连续电子掺杂到LaMnO 3。电子进入双简并E_g次壳层,自旋与Mn ^4+(T_2g^3)$的S=3/2核对齐。我们认为哈伯德和洪德能量实际上是无限的。我们的模型哈密顿量具有每个Mn原子两个Eg轨道、最近邻跳跃、S=3/2核的最近邻交换耦合以及Mn轨道与相邻氧原子的电子-声子耦合。我们解决了这个模型的轻掺杂。电子被限制在局部铁磁(FM)区域(自旋极化子)中,其中在使极化子放大的自旋极化(自旋极化子)和使极化子变小的晶格极化(Jahn-Teller极化子)之间进行有趣的竞争。一个对称的7原子铁磁团簇(Mn_7^27+)是稳定的结果,相对于未掺杂的AF,净自旋S=2。该模型还预测了临界掺杂x_c=0.045,此时极化绝缘体相对于FM金属变得不稳定。
2001-01-23 cond-mat.str-el
Study of the ferromagnetic-insulator phase in manganites
了解锰氧化物中铁磁性与绝缘行为的共存是一个尚未解决的问题。我们提出了一个局域能带模型,该模型考虑了电子-声子相互作用产生的有效中程电子-电子(电子-空穴)排斥(吸引)作用。双交换机制,涉及空穴实际上跳到最近的邻居和回来,在反铁磁环境中产生磁极化子;当这些磁极化子合并并渗透系统时,我们得到铁磁绝缘体。当空穴(掺杂)增加时,或者当跳跃/极化能量比超过超交换耦合/跳跃时,铁磁性变得更加明显。
2018-05-14 cond-mat.str-el
Scaling relation of spin wave lifetime in double-exchange systems
从理论和实验两方面研究了CMR锰氧化物的自旋激发谱。在双交换相互作用的电子模型中观察到自旋波寿命的标度关系,这与(La,Y)$_{0.8}$ Sr $_{0.2}$ MnO $_3$的中子非弹性散射实验结果一致.其他相互作用和自由度,如极化子效应的作用也进行了讨论。
1997-09-26 cond-mat.str-el
Revealing polarons with high pressure on low electron-doped manganites
测量了低电子掺杂水平的Ca $_{1-x}$ Y $_x$ MnO $_3$(CYMO)和Ca $_{1-x}$ Sm $_x$ MnO $_3$(CSMO)陶瓷样品(0.05 $\leq$ x $\leq$ 0.15)的电阻率和交流磁化率的压敏性(高达1 GPa)。当与具有相同T $_c$的空穴掺杂锰氧化物($\sim$ 20 K GPa $^{-1}$)相比时,观察到两个系统($\sim$ 6 K GPa $^{-1}$)的居里温度(T $_c$)的非常弱的压力依赖性。我们的结果可以解释在一个修改后的双交换的情况下,压力改变了与小的Fröhlich极化子在弱到中等耦合制度的电子-声子相互作用所产生的带宽的减少。
2003-10-02 cond-mat.str-el
Ferromagnetism and Transport in the Double-Exchange Model, with and without Phonons; Application to the Manganites
介绍了双交换模型和Holstein-DE模型的多体相干势近似,后者包括电子与局域声子和自旋的耦合。它示出的方法可以处理本地自旋和声子量子力学,它是如何等价于动力学平均场论在经典极限。在Holstein-DE模型中,充分讨论了弱电子-声子耦合经中间耦合(此时开始出现小极化子带)到强耦合(此时恢复了与标准小极化子理论类似的结果)的过渡。该理论适用于铁磁锰氧化物的磁性,运输和光谱数据的充分讨论。研究发现,许多锰氧化物处于小极化子形成的临界区域,这解释了它们对外加磁场和压力等参数的敏感性。
2001-09-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A surprising relation between double exchange and Heisenberg model spectra: Application to half-doped manganites
最近在半掺杂锰氧化物中发现的齐纳极化子通常被看作是由只涉及金属相关电子的双交换哈密顿量控制的混合价实体。然而,它们可以被认为是亚铁磁局部单位,如果孔是本地化的桥接氧原子隐含建议最近的平均场从头计算。在后一种情况下,物理学由涉及磁氧桥的海森堡哈密顿量所支配。本文表明,这两种模式的分辨率所产生的光谱分析是相同的。这个单一的模型光谱准确地再现了齐纳极化子在Pr0.6Ca0.4MnO3锰氧化物研究通过显式相关从头计算的光谱。由于每个模型所支持的物理性质是不同的,因此对精确的哈密顿基态波函数的分析应该是先验的,从而使人们能够确定最合适的模型。它将表明,无论是频谱还是波函数分析都没有带来任何决定性的论点来解决这个问题。这种不可判定性很可能在实验信息中遇到。
2006-07-03 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
On the stability of polaronic superlattices in strongly coupled electron-phonon systems
在二维Holstein t-J模型(HtJM)框架下研究了电子-声子(EP)耦合和强电子关联的相互作用,重点研究了四分之一填充带情况下的极化子有序现象.在有限晶格上使用直接Lanczos对角化使我们能够在计算自旋/电荷结构因子和空穴-声子关联函数时考虑量子声子涨落的影响。在绝热强耦合制度中,我们发现了$(π,π)$电荷调制结构中极化子载流子“自定位”的证据,这是一种超晶格固化,让人想起在镍钙钛矿$La_{2-x}Sr_{x}NiO_{4+y}$中观察到的超晶格固化。
1996-12-23 cond-mat.str-el
Geometric (Berry) phases and statistical transmutation in the two-dimensional systems of strongly correlated electrons
针对空穴掺杂的二维强关联电子系统,我们研究了极化子在闭环系统中输运产生的电子波函数的几何相位。在这项研究中,我们应用Lanczos精确对角化方法Holstein-Hubbard,$tJ$和$tJ_z$模型,以揭示几何相位的各个方面。我们证明了横向自旋涨落是产生非平凡几何相位的原因。从极化子的交换对称性出发,我们发现极化子的统计嬗变依赖于电子关联的强度。
1999-02-08 cond-mat.str-el
Stability and thermodynamic properties of bound magnetic polarons in ferromagnetic semiconductors: Beyond the Gaussian approximation
Centre of Polymer and Carbon Materials, Polish Academy of Sciences(波兰科学院聚合物与碳材料中心)
通过超越高斯近似,引入立方和四次涨落,解决了铁磁半导体中束缚磁极化子理论在居里温度附近的发散问题,并预测了GdN中高于Tc的稳定铁磁有序。
2026-07-07 cond-mat.str-el
Temperature evolution of polaron dynamics and Jahn-Teller distortion modes in strongly correlated La$_{0.67}$Ca$_{0.33}$MnO$_{3}$ manganite film
测量了La $_{0.67}$ Ca $_{0.33}$ MnO $_{3}$(LCMO)薄膜在金属-绝缘体相变过程中反射率随温度的变化。通过拟合Drude-Lorentz模型,使用薄膜光学的精确公式和衬底的测量性质,确定了在红外和可见光范围内的光学性质及其温度依赖性。声子模式进行了识别和验证与晶格动力学计算的理想和扭曲的钙钛矿结构的材料。的光学电导率显示协议与双交换机制结合的Jahn-Teller失真项的哈密顿量。低温金属相是由大极化子动力学控制的,大极化子动力学是强关联系统中电子轨道耦合的关键组成部分。在金属相的自由载流子动力学描述的相干重极化运动的DC限制与非相干和不对称的极化背景在中红外范围内。讨论了在相变过程中Jahn-Teller模的强度和线宽,并定性地讨论了在电子-声子耦合作用下Jahn-Teller模的温度演化。在高温绝缘相的局部Holstein极化子的形成被确定为在临界温度以上的可见光范围内的光导峰。
2018-03-29 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
d-Wave Pairing in an Ensemble of Spin Polaron Quasiparticles in the Spin-Fermion Model of the Electronic Structure of the CuO2 Plane
研究证明Emery模型中铜自旋矩与氧空穴的强耦合可形成自旋极化子,并通过交换作用诱发d波Cooper配对,所得T-x相图与实验相符。
2014-08-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coexistence of large and small polarons in manganites
分析了含$0<x<0.5$的$La_{1-x}Ca_xMnO_3$钙钛矿中电子-声子相互作用以及双交换磁效应和超交换磁效应的相互作用。通过使用一个分析变分方案,允许处理的电子-声子相互作用在一个完全量子的方式,它表明,在中间的电子-声子耦合制度的电荷密度不稳定性发生附近的金属-绝缘体的过渡,诱导的温度或空穴掺杂。该系统的反铁磁或顺磁小极化子和铁磁大极化子域的特征在于不同的值的晶格畸变是令人满意的实验观察到的相比,分离。
2000-11-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Band filling effect on polaron localization in La$_{1-x}($Ca$_y$Sr$_{1-y}$)$_{x}$MnO$_3$ manganites
我们报告的一个$μ$ SR和$^{55}$ Mn NMR调查的磁序参数作为温度的函数在最佳掺杂的La $_{5/8}$(钙$_y$ Sr $_{1-y}$)$_{3/8}$ MnO $_3$和欠掺杂的La $_{1-x}$ Sr $_{x}$ MnO $_3$和La $_{1-x}$ Ca $_{x}$ MnO $_3$金属锰氧化物家族。这项研究的目的是解开晶格畸变的影响,隐含控制的钙锶等电子取代,从空穴掺杂$x$的居里温度$T_c$和顺序的磁转变。在最佳掺杂下,在所有$y$值处的跃迁是二级的,包括$y=1$(La $_{5/8}$ Ca $_{3/8}$ MnO $_3$)端元。相反,它们在欠掺杂样品中是一阶的,其在居里点处显示有限(截断)序参数,包括La $_{0.75}$ Sr $_{0.25}$ MnO $_3$,其$T_c$远高于La $_{5/8}$ Ca $_{3/8}$ MnO $_3$。序参数曲线,另一方面,表现出一个非常小的依赖$x$,如果截断除外。这表明Mn离子之间的有效交换相互作用基本上是由本地扭曲,与原来的双交换模型一致,而截断主要是,如果不是完全的,一个效果下或过度掺杂。本文提出了一个相图,将$x-y$平面中极化子驱动的一级跃迁与由临界涨落控制的二级跃迁分开,用于La $_{1-x}($ Ca $_y$ Sr $_{1-y}$)$_{x}$ MnO $_…
2013-09-27 cond-mat.str-el
Magnetic polarons due to spin-length fluctuations in $\boldsymbol{d}^\mathbf{4}$ spin-orbit Mott systems
本文构建含$d^4$与$d^5$自由度的微观模型,用自洽Born近似研究Ca$_2$RuO$_4$中掺杂电子传播,发现振幅模式主导磁极化子形成。
2025-05-15 cond-mat.str-el
Dynamical formation of a magnetic polaron in a two-dimensional quantum antiferromagnet
我们用数值方法研究了正方形晶格上的$t-J$模型中单个空穴的实时动力学。最初,孔以与跳跃矩阵元素成比例的速度弹道地扩展。在中间到长时间,维度以及自旋背景决定了空穴动力学。在二维量子反铁磁体的基态中产生的空穴在长时间内再次以弹道方式传播,但速度与自旋交换耦合成比例,这表明磁极化子的形成。我们提供了一个直观的解释,这种动态的部分子建设,这导致了一个很好的定量协议的数值模拟。在无限温度和没有自旋交换耦合的极限下,动力学可以近似为Bethe晶格上的量子无规行走。添加伊辛相互作用对应于一个有效的无序势,它可以显着减缓空穴的传播,符合亚扩散动力学。
2019-07-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
Electrons doped in cubic perovskite SrMnO3: isotropic metal versus chainlike ordering of Jahn-Teller polarons
具有立方钙钛矿结构的电子掺杂SrMnO 3单晶作为最典型的(轨道简并)双交换体系已被系统地研究,其基态在理论上仍有争议。当Ce取代Sr,电子掺杂量仅为1-2%时,在立方晶格中,自旋发生微小倾斜的G型反铁磁金属出现在基态,在此可能形成质量较大的Jahn-Teller极化子。然而,当电子掺杂量超过4%时,这种各向同性的金属就会被晶格畸变为四方晶系的绝缘体所取代,并伴随着准一维的3z^2-r^2轨道有序化和C型反铁磁性。这种稀释极化子的自组织可能反映了合作Jahn-Teller效应的关键作用,这种效应在最初的立方系统中最有效。
2010-10-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dimensional crossover of polaron dynamics in Nb:SrTiO3/SrTiO3 superlattices: Possible mechanism of thermopower enhancement
利用光谱技术研究了Nb:SrTiO_3/SrTiO_3超晶格的电动力学性质。在这些超晶格中,已经报道了随着Nb:SrTiO 3层厚度的减小,塞贝克系数(S)的大幅增强[参见H. Ohta等人,自然之母。6,129(2007)]。通过对光谱的分析,我们发现极化子在决定超晶格的电动力学性质中起着重要的作用。随着Nb:SrTiO 3层厚度从11个降低到1个晶胞,我们观察到极化子有效质量和弛豫时间增加了3倍。这种增加归因于极化子从3D到准2D的维度交叉。此外,在低维度的极化子的改性性质增强了氧化物超晶格的热电性能,同时增加S和防止载流子迁移率的降低。我们的研究结果表明,强的电子-声子耦合可以提供一个替代的途径,在寻找高效的热电材料。
2010-04-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of Magnetic Polaron
本文分析和发展了磁极化子的概念,用以阐明磁性半导体及类似的复杂磁性材料中巡游载流子态的性质。通过对比$s-d$交换模型中载流子的散射态和束缚态,阐明了有限温度下束缚态的性质。在一定条件下,自由磁极化子被实现为载流子(电子或空穴)与自旋波的束缚态。一般来说,磁极化子的自洽理论是在非微扰多体方法中形成的,即不可约格林函数(IGF)方法,用于描述有限温度下的准粒子多体动力学。在上述多体方法中,我们阐述了两个相互作用的子系统,局域自旋和巡回载流子的动力学行为的自洽图片。特别是,我们表明,相关的广义平均场自然出现在我们的形式主义。同时,弹性散射修正的正确分离允许人们以统一和相干的方式考虑阻尼效应(非弹性散射修正)。磁极化子态的阻尼与散射态的阻尼有很大的不同,在本自洽方案中得到了自然的解释。
2004-11-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Superconducting Polarons and Bipolarons
我们将BCS理论推广到了载流子为小晶格极化子和双极化子的强耦合区。本文综述了多极子强耦合超导理论。有吸引力的电子关联,任何超导性的先决条件,是由几乎不延迟的电子-声子相互作用足以克服直接库仑排斥在这个制度。低能物理是指小极化子和双极化子,它们是在低于特征声子频率的温度下存在于布洛赫态的巡回准粒子。我确定的长程Froehlich电子-声子相互作用与c轴偏振光学声子的超导铜酸盐配对的最重要的。一些关键的观测结果已经被预测或解释与极化子和双极化子,包括不寻常的同位素效应和上临界场,正常状态(伪)的差距,动力学性质和抗磁性,和巨大的邻近效应。这些和其他一些观察结果为层状铜酸盐中电子物质的新状态提供了强有力的证据,层状铜酸盐是一种由小的可移动双极化子组成的带电玻色液体。
2008-03-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pressure Effects and Large Polarons in Layered MgB_2 Superconductor
本文研究了MgB_2超导临界温度与压力的关系。我们的模型利用了大极化子对层状MgB_2超导体能带结构的影响。也就是说,空穴Pekar-Froehlich极化子在硼平面中形成准二维势阱,该势阱移动了σ带和π带的位置。这种能量转移依赖于压力,相关σ电子的库珀配对发生在极化子阱内。结果表明:在不同的Grueneisen参数下,dT_c/dp = -α(5.2 \pm 0.9)K/GPa或dT_c/dp = -α(6.9 \pm 1.1)K/GPa。与已知实验数据比较,给出了Froehlich电子-声子耦合常数的合理区间:α= 0.15 - 0.45。
2002-06-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Dynamics of Small Spin Polaron in the Three-Band Model of Two-Dimensional Spherically Symmetric Antiferromagnet
在自洽玻恩近似下,计算了CuO_2平面三带模型中单个小自旋极化子的推迟格林函数G(k,ω)。结果表明,这种自旋极化子是一个很好的准粒子激发的自旋交换J和有效跳跃τ的实际值。极化子谱密度A_p(k,ω)与裸孔的计算结果相比有很小的阻尼,即当J/τ~ 0.1/0.7时,低能准粒子峰Z_p(k)的磁极强度在50%~ 82%之间变化。准粒子峰色散再现了带底附近裸极化子谱Ω k的主要特征。球对称方法用于自旋激发的描述。这使得在不考虑自发对称性破缺和单胞加倍的情况下考虑量子反铁磁背景成为可能。详细介绍了基于格林函数连分式展开的自洽计算新方法。该方法保留了格林函数的正确分析性质,并提供了分析其奇异性的可能性。
1997-02-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Polaron Effects on Superexchange Interaction: Isotope Shifts of $T_N$, $T_C$, and $T^*$ in Layered Copper Oxides
得到了磁性离子与中间阴离子的超交换耦合的一个简洁表达式,并考虑了磁性离子和中间阴离子的极化子效应。该表达式用于分析层状铜氧化物中三种温度下同位素位移行为的主要特征:尼尔温度($T_N$)、向超导态转变的临界温度($T_C$)和正常态赝能隙的特征温度($T^*$)。
2002-05-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coupling a mobile hole to an antiferromagnetic spin background: Transient dynamics of a magnetic polaron
理解电荷和自旋之间的相互作用及其对输运的影响是量子多体系统中普遍存在的挑战。在费米-哈伯德模型中,这种相互作用被认为会产生磁极化子,其动力学可以解释量子材料的涌现特性,如高温超导性。在这项工作中,我们使用冷原子量子模拟器直接观察单个磁极化子的形成动力学和随后的扩展。测量密度和自旋分辨的演变,一个单一的孔在一个二维哈伯德绝缘体与短程反铁磁相关揭示快速初始离域和敷料的自旋背景,表明极化子的形成。在较长的时间,我们发现动力学减慢的自旋交换时间,它们是兼容的极化模型与强密度和自旋耦合。我们的工作使费米-哈伯德模型中的非平衡涌现现象的研究成为可能。
2021-05-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Normal State Correlates of Plasmon-Polaron Superconductivity in Strontium Titanate
我们分析了一个极小模型的SrTiO 3,如历史上已被用来分析超导状态。在同等基础上考虑电子-声子和电子-电子相互作用,计算了正常态的性质,重点是谱函数。我们发现一个密度驱动的交叉主要是由绝热玻色子模式,但我们的理论的光谱特征是由耦合等离子体声子振荡,而不是裸声子功能在实验中看到的占主导地位。
2021-11-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exact results on the Kondo-lattice magnetic polaron
本文修正了铁磁饱和局域磁矩系统中单电子通过类近藤交换作用相互作用的理论。导出了有限格点的完全本征态。然后表明,这些国家的部分失去了他们的规范在一个无限的晶格的限制。正确的(散射)本征态计算在此限制。在任意初始条件下求解了含时薛定谔方程,并得到了与下电子格林函数和散射态的关系。给出了下电子衰减动力学的详细分析。
2012-07-24 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Holstein polarons, Rashba-like spin splitting and Ising superconductivity in electron-doped MoSe2
本研究在碱金属沉积的MoSe₂表面观测到极化子形成与类Rashba自旋劈裂,发现掺杂升高时极化子谱从类声子向类等离激元转变,为TMDC的电子-声子耦合超导及Ising超导理论提供实验支撑。
2024-08-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Lattice small polarons and magnetic interactions drive preferential nanocrystal growth in silicon doped hematite
了解纳米材料的结构、化学和物理性质之间的相互作用对于设计具有增强性能的新器件至关重要。在这方面,金属氧化物的掺杂是调整尺寸、形态、电荷、晶格、轨道和自旋自由度的一般策略,并且已经显示出影响光电化学水分解、电池、催化、磁性应用和光学的纳米材料性质。在这里,我们报告的作用,晶格小极化子驱动的形态转变,从近各向同性的纳米线晶体掺硅赤铁矿($α-Fe_2O_3$)。晶格小极化子的形成是很好地证明了六方应变的增加和变形程度的$FeO_6$,显示出双曲线的趋势,随着Si含量的增加。通过对分布函数的本地分析突出了一个未报道的交叉从小到大的极化子,这会影响从短到平均尺度的极化子失真的相关长度。发现$Fe^{2+}/Fe^{3+}$物种之间的铁磁双交换相互作用是交叉的驱动力,限制了沿[110]晶体学方向的化学键链。这促进了仅沿赤铁矿基面的Fe原子的网状密度的增加,这促进了具有更多延伸的[110]晶面的纳米晶体的各向异性生长。我们的研究结果表明,磁性和电子相互作用驱动掺杂金属氧化物的择优晶体生长,从而提供了一种新的途径来设计其功能特性。
2019-08-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic polarons at finite temperature: One-hole spectroscopy study
本文通过有限温度下 $t$-$J$ 模型的单空穴谱函数数值研究,揭示了掺杂反铁磁体中磁极化子的形成与温度演化,并证明相干准粒子峰可在 $T>J$ 条件下被量子模拟器观测到。
2025-04-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el