半掺杂锰氧化物的基态涉及复杂的自旋、电荷和轨道有序，这在实验上是很难辨别的。在本工作中，我们借助于半掺杂双层Pr（Ca $_{0.9}$ Sr $_{0.1}$）$_2$ Mn $_2$ O $_7$的自旋涨落谱的理论分析，以了解其电子基态。利用线性自旋波近似，我们计算了一类局域自旋模型的磁振子色散，这些模型可以描述半掺杂锰氧化物基态的几个相，如Efremov等人提出的中间相[Nat.Mats. 3，853，（2004）]以及其对应于Goodenough的CE相[Phys.Rev.100，564，（1955）]和齐纳极化子或二聚体相的特定情况。当假定基态为广义Goodenough CE相时，我们得到了理论与实验之间的极好的一致性，Mn-电荷在实验预期的范围内。作为必要的成分，为我们改进的适合周围的差距测量的上，下磁振子分支，我们确定了两个下一个最近的邻居之间的交换相互作用的平面锰之字形链，每种类型的锰离子存在。与这一发现有关，我们重新审视了层状相关化合物的磁激发，重点是上磁振子分支。在这里，我们证明，他们的测量将提供明确识别的基态中存在的层状半掺杂锰氧化物的关键。
英文摘要：
The ground state of half-doped manganites involves intricate spin, charge and orbital orderings, which are difficult to discern experimentally. In this work, we resort to the theoretical analysis of the spin fluctuation spectrum of the half-doped bilayer Pr(Ca$_{0.9}$Sr$_{0.1}$)$_2$ Mn$_2$O$_7$ in order to get an insight of its electronic ground state. By means of the linear spin wave approximation, we compute the magnon dispersion for a family of localized spin models, which can describe several phases proposed for the ground state of half-doped manganites, like the intermediate one proposed by Efremov et al. [Nat.Mats. 3, 853, (2004)] along with its particular cases corresponding to Goodenough's CE phase [Phys. Rev. 100, 564, (1955)] and Zener polaron or dimer phases. We obtain an excellent agreement between theory and experiment when the ground state is assumed to be a generalized Goodenough's CE phase, with a Mn-charge disproportionation inside the experimentally expected range. As essential ingredients for our improved fit of the upper and lower magnon branches measured around the gap, we identified two next-nearest neighbour exchange interactions between the planar Mn zig-zag chains, one for each type of Mn ion present. In connection with this finding, we revisited the magnetic excitations of the laminar related compounds, focusing on the upper magnon branches. Here we prove that their measurement would provide the key to identify unambiguously the ground state present in the layered half-doped manganites.
Stretched exponential behavior in remanent lattice striction of a (La,Pr)$_{1.2}$Sr$_{1.8}$Mn$_{2}$O$_{7}$ bilayer manganite single crystal
本文研究了（La，Pr）$_{1.2}$ Sr $_{1.8}$ Mn $_{2}$ O $_{7}$单晶的弛豫磁致伸缩随时间的变化，以研究双层锰氧化物晶格畸变的慢动力学。双交换和Jahn-Teller型轨道-晶格相互作用之间的竞争导致所观察到的晶格轮廓遵循拉伸指数函数。这一发现表明，空间增长的本地晶格畸变加上电子$_{g}$ -电子轨道强烈相关的外观场诱导的CMR效应。
Magnetic Reconstructions in B-site Doped Manganites
B位掺杂剂的磁性性质控制B位掺杂的锰氧化物RE $_{1-x}$ AE $_{x}$ Mn $_{1-η}$ B $_η$ O $_3$中的磁相。在相同的参考锰氧化物中掺杂不同的B位等价掺杂剂，导致低温下不同的磁相，这不能用价态变化方案来解释。本文采用二维双轨道双交换模型，研究了半填充$x=0.50$条件下，Ce CO OO I锰氧化物中的三价B位掺杂对Mn位磁相互作用的影响.我们发现，由于修改后的双交换和超交换相互作用的B位掺杂剂周围的磁性重建控制在B位掺杂锰氧化物的相竞争。
Spin freezing and magnetic inhomogeneities in bilayer manganites
我们对电子掺杂层状锰氧化物La $_{2-2x}$ Sr $_{1+2x}$ Mn $_2$ O $_7$（0.4< x<1）的多晶样品进行了μ子自旋旋转研究，以研究局域磁结构和自旋动力学。我们的研究结果提供了相分离为A型反铁磁相和电荷有序相的证据（x=0.52）和自旋冻结在低温（T<100K）（0.52<x<0.75）。提出了一个新的相图，其中包括这个自旋冻结区。
A high resolution, hard x-ray photoemission investigation of La_(2-2x)Sr_(1+2x)Mn_2O_7 (0.30<x<0.50): on microscopic phase separation and the surface electronic structure of a bilayered CMR manganite
Anisotropic phonon conduction and lattice distortions in CMR-type bilayer manganite (La$_{1-z}$Pr$_{z}$)$_{1.2}$Sr$_{1.8}$Mn$_{2}$O$_{7}$ (z=0,0.2,0.4 and 0.6) single crystals
本文系统地研究了（La $_{1-z}$ Pr $_{z}$）$_{1.2}$ Sr $_{1.8}$ Mn $_{2}$ O $_{7}$（$z$（Pr）= 0.2，0.4）单晶的热导率随温度和磁场的变化。和0.6。晶格畸变由于Pr-取代和各向异性的热导率在双层锰氧化物中的不同的弛豫模型的基础上提出的金属和绝缘状态的局部晶格畸变的Maderda等。巨磁热效应的缩放作为磁化强度的函数，并讨论了由于Pr-取代的$e_g$ -电子轨道状态的占领的系统变化的基础上。
我们研究了电子掺杂锰氧化物所表现出的各向异性磁结构，使用一个模型，该模型结合了轨道简并的$e_{g}$电子之间的双交换和$t_{2g}$电子之间的超交换与Hund的耦合（$J_H$），超交换耦合（$J_{AF}$）和带宽（$W$）的实际值。我们研究了G型、C型和A型反铁磁相的相对稳定性。特别是，我们发现，G相是稳定的低电子掺杂，如在实验中看到的。我们发现与实验观察到的电子掺杂锰氧化物（$x > 0.5$），如Nd $_{1-x}$ Sr $_{x}$ MnO $_{3}$，Pr $_{1-x}$ Sr $_{x}$ MnO $_{3}$和Sm $_{1-x}$ Ca $_{x}$ MnO $_{3}$的磁相图很好的协议。我们还可以解释实验观察到的C和A相的轨道结构。我们还扩展了我们的电子掺杂双层锰氧化物的形式R $_{2-2x}$ A $_{1+2x}$ Mn $_2$ O $_7$的计算，并预测，C-相将在这些系统中，由于其减少的维数缺席。
Orbital Ordering Induced Antiferromagnetic Spin Fluctuations in the Ferromagnetic State of 50 % Hole-doped Manganites: Pr{1/2}Sr{1/2}MnO3 and Nd{1/2}Sr{1/2}MnO3
最近，Daoud-Aladine et al.基于中子衍射的Pr0.6Ca0.4MnO3的精细晶体结构，[PRL 89，97205（2002）]提出了半掺杂锰氧化物R0.5Ca0.5MnO3的新的基态结构，其中R是像Bi、La、Pr、Sm或Y的三价离子。他们的提议将这些材料的CE磁性结构描述为沿着形成它的铁磁Mn之字形链排列的二聚体。然而，二聚体的提议与Goodenough-Kanamori-Anderson规则相冲突，Goodenough-Kanamori-Anderson规则给出了许多过渡金属绝缘化合物的连贯描述，并预测Mn 3+和Mn 4+离子在半掺杂锰氧化物中以相等的比例共存。另一方面，Rivadulla et al. [PRB 66，174432（2002）]已经研究了半掺杂锰氧化物的几种单晶样品，并提出了根据容差因子的相图，该相图包含两种类型的结构。在目前的工作中，我们已经计算了磁振子色散关系的CE磁结构，所产生的每种类型的建议：电荷有序和二聚体阶段，分别。我们考虑了一个包含16个自旋的三维单胞，并比较了第一布里渊区中沿不同路径的磁激发。我们的结论是，测量的磁振子色散关系应该允许明确区分这两个建议，预测沿特定方向的传播在第一布里渊区产生的定性差异。
