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
Signatures of electronic polarons in La$_{1-x}$Sr$_{1+x}$MnO$_4$ observed by electron energy-loss spectroscopy
利用电子能量损失谱研究了x = 0,0.125,0.25和0.5的La $_{1-x}$ Sr $_{1+x}$ MnO $_4$单晶的介电性能随温度和动量转移的变化。在1.65 eV能量损失附近观察到掺杂空穴的明显特征,其中光谱权重随着x的增加而出现。对于所有的$x \neq 0$,这种掺杂诱导的激发可以在ab平面内传播,如通过随着动量传递的增加而明显向上分散的相应损耗峰所揭示的。空穴诱导的激发也转移到更高的能量与发病的磁相关x = 0.5,这意味着一个强耦合的电荷和自旋动力学。我们得出结论:(i)1.65 eV处的损耗特征是电子极化子的特征,其在掺杂空穴周围产生,并且(ii)这种低能激发涉及锰和氧之间的电荷转移。这些激发的有限色散进一步表明显着的极化子-极化子相互作用。
2011-03-02 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
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
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
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 $_…
2013-09-27 cond-mat.str-el
Correlated Polarons in Dissimilar Perovskite Manganites
我们报告了位于(0.5 0 0)/(0 0.5 0)型波矢的宽峰的X射线散射研究在顺磁绝缘相的La_{0.7} Ca_{0.3} MnO_{3}和Pr_{0.7} Ca_{0.3} MnO_{3}。我们解释散射的相关极化子和测量各向同性的相关长度的1-2晶格常数在两个样品。基于波矢和关联长度,发现关联极化子与CE型双极化子一致。当样品通过其各自的转变温度冷却并变成铁磁金属(La_{0.7} Ca_{0.3} MnO_{3})或电荷和轨道有序绝缘(Pr_{0.7} Ca_{0.3} MnO_{3})时,样品之间的行为差异出现。由于两个样品之间的主要区别是三价阳离子的大小,这些结果说明了稳健的性质的相关极化子的电子-声子耦合的相对强度的变化,和低温基态的敏感性,这样的变化。
2000-11-29 cond-mat.str-el
Orbital-lattice coupling and polaronic dressing of electronic states in Pr$_{0.5}$Ca$_{1.5}$MnO$_4$ revealed by ultrafast broadband spectroscopy
ICFO - Institut de Ciències Fotòniques, The Barcelona Institute of Science and Technology(巴塞罗那科学技术学院光子科学研究所(ICFO));Aarhus University(奥胡斯大学);ALBA Synchrotron Light Source(ALBA同步辐射光源);Univ Rennes(雷恩大学);CNRS(法国国家科学研究中心);IMDEA Nanoscience(IMDEA纳米科学研究所)
针对单层锰氧化物Pr₀.₅Ca₁.₅MnO₄轨道有序相关复杂相的作用问题,结合光学反射各向异性和超快宽带泵浦-探测光谱研究,发现平衡态反射各向异性仅对电荷和轨道有序转变敏感,非平衡态超快响应则对所有相敏感,且相干声子调制未占据电子态导致特定波长下声子信号与泵浦通量非线性标度。
2026-10-08 cond-mat.str-el
Optical Investigations of La_{7/8}Sr_{1/8}MnO_3
研究了La_{7/8} Sr_{1/8} MnO_3的温度依赖性电导谱。声子弯曲模在结构相变温度附近开始分裂。随着进一步冷却,位于0.4eV处的中红外小极化子峰的强度变得增加。声子谱和极化子吸收峰随温度的变化可以用相分离和双折射型跃迁来解释。
1998-09-07 cond-mat.str-el
Magnetic and Electric properties of La_{1-delta}MnO_{3}
在低掺杂范围内,研究了$La_{1-δ}MnO_{3}$粉末样品的磁相图作为$δ$的函数。$La_{0.97}MnO_{3}$在低温下具有倾斜的磁性结构$(θ\simeq 130\QTR{group}{{}^{\circ}})$。在$T_{C}=118K$之上,它变成了一个具有巨大有效磁矩$μ_{eff}=6.0μ_{B}$的顺磁体,反映了磁弹性极化子的存在,它不受磁场(高达20 T)和温度$(1.2T_{C}<T<2.5T_{C})$的影响。当$δ$增加到$δ=0.07$时,极化子在高温下仍然存在,但尺寸较小:$μ_{eff}=5.8μ_{B}$。该系统在低于170K时变成完全铁磁性,但在最低温度下保持绝缘。
1998-03-05 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
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
Pressure-induced melting of the orbital polaron lattice in La1-xSrxMnO3
本文报道了压力对轻掺杂锰氧化物$\mathrm{La_{1-x}Sr_xMnO_{3}}$中轨道极化子晶格的影响,其中$x\sim 1/8$。用Pr取代$\mathrm{(La_{1-y}Pr_y)_{7/8}Sr_{1/8}MnO_{3}}$中的La,研究了轨道极化子晶格对$negative$化学压的依赖性.此外,我们还研究了它在$\mathrm{(La_{0.9}Pr_{0.1})_{7/8}Sr_{1/8}MnO_{3}}$中的静水压力依赖性。我们的结果强烈地表明,跳跃的$t$显着有助于轨道极化子晶格的稳定和轨道极化子是铁磁对象,得到稳定的本地双交换过程。短程轨道关联分析和硬X射线、比热和热膨胀数据对Grueneisen标度的验证进一步证实了我们的结论。
2006-03-07 cond-mat.str-el
Doping Dependence of Polaron Hopping Energies in La(1-x)Ca(x)MnO(3) (0<= x<= 0.15)
测量了La(1-x)Ca(x)MnO(3)(0 ≤ x ≤ 0.15)在T ≤ 160 K时的低频(f ≤ 100 kHz)介电常数和T ≤ 430 K时的直流电阻率。静态介电常数由介电常数的低T极限行为确定。束缚空穴的极化率估计值约为10^{-22} cm^{-3},这意味着其半径与原子间间距相当,这与之前在室温附近及更高温度下对附近成分的输运研究中建立的小极化子图像一致。弛豫峰的介电损耗与电荷载流子跳跃产生的活化能与低T跳跃能量确定的直流电阻率的可变范围跳跃拟合的良好协议。这些能量的掺杂依赖性表明,斜方晶系,倾斜的反铁磁基态倾向于绝缘体-金属过渡,这是由于在Mn(4+)浓度约0.13附近形成铁磁绝缘态而未实现的。
2006-09-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evolution of the magnetic and polaronic order of $\rm{Pr_{1/2}Ca_{1/2}MnO_3}$ following an ultrashort light pulse
对极化晶体$\rm{Pr_{1/2}Ca_{1/2}MnO_3}$中的电子、自旋和声子在飞秒光脉冲作用下的动力学行为进行了数值模拟。用于模拟的模型已经从第一性原理计算导出。模拟再现实验观察到的熔化的电荷/轨道的顺序,增加注量。在高通量制度的电荷秩序的损失诱导过渡到铁磁金属。在低能量密度下,动力学是确定性的,相干声子是由电子轨道的重新布居产生的,电子轨道与声子自由度强烈耦合。与低注量制度相比,在较高注量下发生的磁跃迁可以归因于具有热电子和冷声子和自旋的冷等离子体状状态的准热跃迁。这些发现可以合理化,在一个更完整的图片的电子结构,超越了简单的离子图片的电荷顺序。
2020-03-08 cond-mat.mtrl-sci 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
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
Terahertz radiation from magnetoresistive Pr$_{\text{0.7}}$Ca$_{\text{0.3}}$MnO$_{\text3}$ thin films
利用飞秒光脉冲照射在磁致电阻锰氧化物薄膜:Pr $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$ MnO $_3$上制备的光开关器件,观测到了其光谱扩展到1 THz的太赫兹辐射.太赫兹辐射强烈地依赖于温度$T$,并且其$T$趋势在电荷轨道和自旋有序$T$之间反转符号。
2001-05-13 cond-mat.str-el
Field-Induced Crossover and Colossal Magnetoresistance in La(0.7)Pb(0.3)MnO(3)
在La(0.7)Pb(0.3)MnO(3)单晶的电阻率和磁化强度(M)中观察到场致交越。电阻率和M的场依赖性表明,一个小的自旋倾斜的物种与平均场的相互作用在低场(H)占主导地位,而个人的自旋和3D伊辛/海森堡模型描述的高H的行为相当不错。在铁磁转变附近,H引起的小自旋极化子的破坏伴随着大的磁阻。
2000-04-20 cond-mat.str-el
Dimensional Crossover driven by Magnetic Ordering in Optical Conductivity of Pr_{1/2}Sr_{1/2}MnO_3
研究了低温下具有A型反铁磁有序结构的Pr_{0.5} Sr_{0.5} MnO_3的光学性质。我们发现,谱权转移的T依赖性与磁相变有明显的相关性.通过与具有CE型反铁磁电荷有序的Nd_{0.5} Sr_{0.5} MnO_3的光学电导率结果的比较,我们发现Pr_{0.5} Sr_{0.5} MnO_3在Neel温度附近的光学性质可以用从3D到2D金属的交叉来解释。光谱重量变化的细节是一致的极化子图片。
1999-06-17 cond-mat.str-el
Large electric field effects on the resistance of La$_{0.67}$Ca$_{0.33}$MnO$_3$ microstructures
我们研究了La $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$ MnO $_3$薄膜微桥中的电场效应,重点研究了金属-绝缘体转变机制。机械研磨的SrTiO $_3$衬底用作背栅电介质。在金属-绝缘体转变内部,我们发现了强单极场诱导的电阻降低,以及我们之前观察到的I-V曲线中的非线性特征的抑制。我们将所观察到的效应与金属区域与短程相关极化子区域共存的相分离状态相关联。当玻璃态极化子相完全形成并关闭微桥时,场效应消失,使输运电流的强非线性行为不变。
2011-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effect of Hetrovalent substitution at Mn site on the Magnetic and Transport Properties of La$_{0.67}$Sr$_{0.33}$MnO$_3$
Ti取代的La $_{0.67}$ Sr $_{0.33}$ MnO $_3$的磁性和输运性质随制备条件的改变而受到显著影响。低温红外吸收测量表明,这可能是由于Ti $^{4+}$在Mn位上的取代不均匀性。发现在高温退火样品中,Ti的取代抑制了Mn $^{3+}$ -O-Ti $^{4+}$链的双交换作用。而在低温退火的情况下,Ti的替代导致形成孤立的铁磁团簇,通过可变程跳跃极化子相互连接。
2007-06-18 cond-mat.str-el
Orbital polaron lattice formation in lightly doped La1-xSrxMnO3
通过在La_(7/8)Sr_(1/8)MnO_3上Mn K边的共振X射线散射,我们发现在该化合物的金属-绝缘体转变处存在一个轨道极化子晶格(OPL).这种轨道重排一致地解释了在低温下铁磁和绝缘性质的意外共存,平行于MnO 2平面的晶格结构的四倍,以及观察到的极化和方位角依赖性。OPL是强烈的轨道-空穴相互作用的明显表现,这对庞磁电阻效应和掺杂锰氧化物起着至关重要的作用。
2005-08-05 cond-mat.str-el
Observation of two time scales in the ferromagnetic manganite La(1-x)Ca(x)MnO(3), x = 0.3
我们报告了新的零场μ子自旋弛豫和中子自旋回波测量铁磁(FM)(La,Ca)MnO 3,这两个空间上分离的区域紧密接近,具有非常不同的锰离子自旋动力学。一个区域对应于一个扩展的集群显示'临界减速'附近的Tc和低于Tc的体积分数增加。第二个区域具有更慢的波动自旋和低于Tc的体积分数下降。这些数据进行了讨论,在小极化子的相关自旋低于Tc的重叠区域的增长,导致在微观上不均匀的FM过渡。
1999-10-05 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
Evidence of ultra-slow polaron dynamics in low-doped manganites from 139La NMR-NQR and muon spin rotation
本文报道了低掺杂绝缘锰氧化物样品(LaMnO(3+y)和La(1-x)Ca(x)MnO(3+y))的~(139)La核磁共振谱随温度的变化。一个体积分数与快速核弛豫的NMR信号在一个广泛的温度间隔的不均匀损失。与muSR数据的比较表明,139 La信号的消失主要是由于缓慢波动的电场梯度。这为晶格激发的缓慢扩散提供了强有力的证据,与Jahn-Teller小极化子相一致。
2001-07-05 cond-mat.str-el
Magnetic Field Dependent Optical Studies of a Layered Antiferromagnet Pr$%_{1/2}$Sr$_{1/2}$MnO$_3$
给出了层状反铁磁体($A$型)Pr $_{1/2}$ Sr $_{1/2}$ MnO $_3$的磁场相关的电导率谱$σ(ω) $和介电常数谱$ε(ω)$.在4.2 K、0.0 T下,$σ(ω)$在远红外区有一个小的类德鲁德峰,在中红外区有一个宽的吸收峰。随着$H$的增加,随着Drude样峰的增加,大的光谱权重从高能区转移到低能区。我们发现极化子图像可以解释大多数$H$依赖的光谱变化。通过与具有$CE$型自旋有序的Nd $_{1/2}$ Sr $_{1/2}$ MnO $_3$的$H$依赖的光谱权重变化和$ε(ω)$的比较,我们发现Pr $_{1/2}$ Sr $_{1/2}$ MnO $_3$中发生了从二维到三维金属的维度交叉.
2000-04-19 cond-mat.str-el
Mesoscopic transport in ultrathin films of La$_{0.67}$Ca$_{0.33}$MnO$_3$
通过在应变和非应变薄膜上制备微桥,研究了La $_{0.67}$ Ca $_{0.33}$ MnO $_3$介观结构在金属-绝缘体转变区的电输运.我们测量电流-电压特性作为温度的函数,并在高磁场和不同的薄膜厚度。对于应变膜,在温暖的金属绝缘状态,我们发现非线性效应在陡峭的过渡部分,其特征在于差分电阻与一个强大的峰值周围施加的电流为零,并在较高的电流饱和后,电阻下降到60%。我们建议,这种非线性行为与熔化的绝缘状态注入载流子,信号的介入阶段,其中涉及形成短程极化子相关的发生。
2010-09-07 cond-mat.str-el
Ultrafast Polaron Dynamics in Layered and Perovskite Manganites: 2D and 3D Polarons
利用超快光谱技术研究了钙钛矿锰氧化物La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3和层状锰氧化物La_(1.4)Sr_(1.6)Mn_2 O_7的亚皮秒准粒子动力学。我们发现当T > TC时,初始弛豫过程在几百飞秒的时间尺度上进行,对应于光激发电子向极化基态的回复.温度和维数的依赖性,这极化子纠正时间提供了深入了解极化运动和自旋动力学之间的关系,在亚皮秒的时间尺度。我们还观察到一个更传统的电子-声子弛豫的铁磁金属相低于Tc的交叉。
2016-09-28 cond-mat.str-el
Strain effect on electronic transport and ferromagnetic transition temperature in La$_{0.9}$Sr$_{0.1}$MnO$_{3}$ thin films
本文系统地研究了应变对在(100)SrTiO $_{3}$衬底上外延生长的高质量La $_{0.9}$ Sr $_{0.1}$ MnO $_{3}$薄膜的输运性质和铁磁转变温度$T_{c}$的影响。磁化强度和电阻率都与薄膜厚度密切相关。$T_{c}$由于晶格失配产生的压缩应变而随着膜厚度的减小而增强。不同厚度的薄膜在165 K以上的电阻率与小的极化跳跃电导率是一致的。极化子形成能$E_{P}$随薄膜厚度的减小而减小。我们发现$T_{c}$的应变依赖性主要来自于应变诱导的电子-声子耦合。应变对$E_{P}$的影响与理论预测一致。
2002-03-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Relaxation of photoexcitations in polaron-induced magnetic microstructures
我们研究了相关材料中光激发在很宽的时间尺度范围内的演化。所研究的系统是一个一维模型的锰氧化物与相关的电子,自旋,轨道和晶格自由度,我们涉及到三维材料Pr $_{1-x}$ Ca $_{x}$ MnO $_3$。整个组成范围内的基态相位确定和合理化的粗粒极化子模型。在半掺杂的反铁磁耦合齐纳极化子的图案实现。利用含时密度矩阵重整化群(tDMRG),我们处理了激发后的电子量子动力学。准粒子的出现是解决的,和松弛的非平衡准粒子分布的研究通过一个线性化的量子玻尔兹曼方程。我们的方法表明,由齐纳极化子引起的磁性微结构导致的弛豫时间的激发增加。
2018-06-12 cond-mat.str-el
Effect of oxygen isotope substitution and crystal micro-structure on magnetic ordering and phase separation in {$\rm (La_{1-y}Pr_{y})_{0.7}Ca_{0.3}MnO_3$}
研究了特定CMR锰氧化物系统的晶体和磁性结构作为跨金属-绝缘体(MI)转变的$y=(0.2-1)$和氧质量($^{16}$ O,$^{18}$ O)的函数。我们定量地展示了极化子的载流子带宽和晶格微应变的变窄如何控制介观铁磁和反铁磁团簇的体积分数。一个定义明确的下降的转变温度和抑制的所有类型的长程有序附近的MI-过渡在$y\simeq0.9$表明的淬火无序的形成的长尺度相分离状态的关键作用。
2007-01-11 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
Influence of the cooperative Jahn-Teller effect on the transport- and magnetic properties of La_{7/8}Sr_{1/8}MnO_3 single crystals
低掺杂磁性钙钛矿La_{7/8} Sr_{1/8} MnO_3在顺磁半导体相中由于Jahn-Teller变形MnO_6八面体的反铁畸变有序化而发生一级结构转变。这不仅可以研究自旋结构对磁输运性质(CMR效应)的影响,还可以研究轨道有序和无序的作用。轨道有序转变(在269 K零磁场)导致电阻率的加倍(无论在施加的磁场中的CMR效应)和顺磁磁化率的下降。后者可以用自旋极化子的收缩来解释。外部磁场根据场诱导的载流子局域化的降低将有序转变转移到较低的温度。通过磁电阻测量(最高12 T)和脉冲磁场磁化测量(最高50 T)研究了磁场-温度相边界线。当磁场超过20 T时,与相变相关的明显磁化异常消失。这种行为已被归因于从antiferrodistorsive顺序的非失真/铁磁轨道配置的场诱导的交叉。
1999-08-26 cond-mat.str-el
Transverse spin relaxation and magnetic correlation in $Pr_{1-x}Ca_{x}MnO_{3}$ : influence of particle size variation and chemical doping
用电子自旋共振谱(ESR)研究了不同晶粒尺寸的空穴掺杂$Pr_{1-x}Ca_{x}MnO_{3}$(0.33 < x < 0.5)的短程磁关联和动力学。顺磁线宽的温度依赖性的主要贡献是由于占主导地位的热激活跳跃的小极化子的典型激活能为20-50 meV的自旋晶格弛豫。无论微晶尺寸和掺杂剂浓度如何,横向自旋弛豫时间($t_{2}$)在顺磁区遵循$t_{2}$ ~($T/T_{0})^n$)型的普遍标度行为,其中$T_0$和n是标度参数。使用温度依赖性的$t_{2}$,我们构建了一个相图,它表明,近半掺杂,与电荷有序的磁相关性不仅生存,甚至下降到22 nm的微晶尺寸,但实际上是增强。我们的结论是,最终抑制的电荷有序的颗粒尺寸的减少可能更多的是做更大的影响,化学无序比任何内在的效果。
2017-03-03 cond-mat.str-el
rf susceptibility of La_{1-x}Sr_{x}MnO_{3} single crystals : magnetic signatures of structural changes
用灵敏的隧道二极管振荡器(TDO)在4MHz工作,研究了La_{1-x} Sr_{x} MnO_{3}单晶在x= 0.125,0.175,0.28和0.33掺杂时的动态响应。测量的电抗变化作为温度(30 K <T<320 K)和直流磁场(0<H<6kOe)的函数的系统学揭示了与自旋动态响应相关的不同的温度和场尺度。值得注意的是,这些特征远比静态测量中的相应特征更引人注目。结果进行了讨论的背景下,导致极化子排序的结构变化。
2000-07-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin, Orbital, and Spin-Orbital Polarons in Transition Metal Oxides
我简要概述了三种不同的过渡金属氧化物中极化子的形成:(i)当空穴被添加到La $_2$ CuO $_4$中的反铁磁(AF)有序平面时的自旋极化子,(ii)当空穴被添加到LaMnO $_3$中的交替轨道(AO)有序平面时的轨道极化子,当在LaVO $_3$中的AF和AO有序平面上添加空穴时,产生自旋轨道极化子。比较上述极化子的不同特征,可以揭示轻掺杂过渡金属氧化物La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$、La $_{1-x}$ Sr $_x$ MnO $_3$和La $_{1-x}$ Sr $_{x}$ VO $_3$实验相图之间的基本差异。
2009-07-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Melting of Charge/Orbital Ordered States in Nd$_{1/2}$Sr$_{1/2}$MnO$_3$: Temperature and Magnetic Field Dependent Optical Studies
研究了电荷/轨道有序锰氧化物Nd $_{1/2}$ Sr $_{1/2}$ MnO $_3$的温度($T=$ 15 $\sim $ 290 K)和磁场($H=$ 0 $\sim $ 17 T)依赖的光导谱.随着$T$和$H$的变化,观察到高达4.0 eV的大的光谱权重变化。这些光谱权重的变化可以用极化子图像来解释。有趣的是,我们的结果表明,一些局部有序状态可能仍然高于电荷有序温度,并在高磁场(即在$H=$ 17 T和$% T=$ 4.2 K)的电荷/轨道熔化状态应该是一个三维铁磁金属。我们还研究了一级相变从电荷/轨道有序状态铁磁金属状态使用$T$和$H$ %依赖的介电常数$ε_1$。在电荷/轨道有序绝缘状态下,$ε_1$为正电荷,$dε_1/dω\approx 0$为负电荷。随着$T$和$H$的增加,$ε_1$增加到绝缘体-金属相边界。随后$ε_1$突变为阴性和$dε_1/dω>0$,这与金属的典型反应一致。通过对$% ε_1$的有效介质近似分析,我们发现电荷/轨道有序态的熔化应该通过铁磁金属畴的渗流发生。
1999-12-27 cond-mat.str-el
Spin order and lattice frustration in optimally doped manganites. A high temperature NMR study.
在最佳掺杂的锰氧化物(ODM)中,伴随着极化子的形成的复杂玻璃化现象的物理基础是一个棘手的问题,有许多无法解释的方面。本文报道了ODM La $_{0.67}$ Ca $_{0.33}$ MnO $_3$在80 K-900 K温度范围内的$^{139}$ La和$^{55}$ Mn NMR谱。我们发现,局部晶格畸变,建立在顺磁(PM)相$T<700$ K,诱导一个真正的自旋玻璃态,这对于$T<T_c$巩固与铁磁(FM)状态成一个单一的热力学相。La $_{0.77}$ Ca $_{0.23}$ MnO $_3$的比较NMR实验,La $_{0.59}$ Ca $_{0.41}$ MnO $_3$,和La $_{0.70}$ Sr $_{0.30}$ MnO $_3$证明了晶格畸变的主导作用,其似乎控制(i)自旋玻璃相组分的稳定性和(ii)PM-FM相变的种类(第一或第二阶)。实验结果与可压缩随机键-随机场伊辛模型的预测一致,其中考虑晶格畸变引起的应变场,显示在$T_c$调用FM和“玻璃态”爱德华-安德森(EA)序参数的不连续(1阶样)变化。
2009-09-09 cond-mat.str-el
Spin excitations used to probe the nature of the exchange coupling in the magnetically ordered ground state of Pr$_{0.5}$Ca$_{0.5}$MnO$_{3}$
我们用飞行时间非弹性中子散射测量了正例半掺杂锰氧化物Pr $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_{3}$在其磁性和轨道有序相中的自旋波谱。的数据,其中包括多个布里渊区和整个能量范围内的激发,进行比较与几个不同的模型,都是一致的CE型磁序,但通过不同的交换耦合方案。古迪纳夫模型,即一个有序的状态,包括强最近邻铁磁相互作用沿之字形链与反铁磁链间耦合,提供了最好的描述的数据,提供了进一步的邻居相互作用沿链包括在内。我们能够排除一个耦合方案,涉及形成强约束铁磁二聚体,即齐纳极化子,所观察到的自旋波谱的总功能的基础上。较弱的二聚化模型再现所观察到的分散,但可以排除在倒易空间中的某些位置的计算和观察到的结构因子之间的差异的基础上。添加进一步的邻居相互作用导致几乎没有二聚化,即恢复古迪纳夫模型。这些结果与半掺杂的简并双交换模型的理论分析是一致的,并且提供了如何解释远离半掺杂的未来测量的方法,其中简并双交换模型预测更复杂的基态。
2016-07-22 cond-mat.str-el
Dynamical study on polaron formation in a metal/polymer/metal structure
通过考虑金属/聚合物/金属的紧束缚一维模型,我们研究了极化子在电场作用下的形成。当向其中一个金属电极施加足够的偏压时,电子被注入到聚合物链中,然后在几百飞秒处形成自陷极化子,同时其在弱电场(不大于$% 1.0\times 10^4$ V/cm)下缓慢移动。在$1.0\times 10^4$ V/cm和$% 8.0\times 10^4$ V/cm之间的电场下,仍然形成极化子,因为注入的电子在相当长的时间内被束缚在界面势垒之间。结果表明,施加在聚合物链上的电场有效地降低了金属/聚合物界面的势垒。
2003-05-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
First-order nature of the ferromagnetic phase transition in (La-Ca)MnO_3 near optimal doping
本文用中子散射研究了La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3和La_(0.8)Ca_(0.2)MnO_3单晶体,以及O_(18)同位素可替代天然O_(16)的La_(0.67)Ca_(0.33)MnO_3和La_(5/8)Ca_(3/8)MnO_3多晶体的铁磁转变性质。在x=0.3的单晶上进行的小角中子散射表明,在居里温度下,波矢低于~0.065 A^-1时,散射会发生不连续的变化。强烈的弛豫效应观察到这个域散射,磁序参量,和准弹性散射,表明过渡是不连续的性质。多晶样品的T_C存在较大的氧同位素效应。对于最佳掺杂x=3/8的样品,当O-18取代度为90%时,T_C(O-16)= 266.5K,T_C(O-18)= 261.5K。发现两种样品的自旋波刚度对温度的依赖性是相同的,尽管在T_C的变化。因此,T_C不仅由磁性子系统决定,而是铁磁相被极化子的形成所截断,极化子的形成导致向顺磁绝缘状态的突然转变。在x=0.3的单晶体中施加单轴应力,室温下极化子散射急剧增强。声子态密度的测量表明,在T_C以上和以下以及两种不同同位素样品之间只有适度的差异。
2003-04-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic structure of Pr$_{1-x}$Ca$_x$MnO$_3$
采用第一性原理计算、X射线光电子能谱学(XPS)、X射线吸收谱(XAS)、电子能量损失谱(EELS)和光学吸收谱研究了Pr $_{1-x}$ Ca $_x$ MnO $_3$的电子结构.涵盖了全系列的成分、$x=0,1/2,1$和各种磁性顺序。Jahn-Teller以及齐纳极化子订单被认为是。在这项研究中使用的本地混合密度泛函的自由参数已确定与实测XPS谱的比较。一个模型的哈密顿量,有效的整个掺杂范围内,已被提取。一个简单的本地轨道图片的电子结构的实验光谱的解释。理论计算和不同的实验sprectra的比较提供了一个详细的和一致的电子结构的图片。测量的光吸收谱的大的变化分别追溯到磁序的共存本地轨道的占领。一致的库仑相互作用的治疗表明库仑参数的部分取消,并支持的主导地位的电子-声子耦合。
2017-05-16 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
Theory of Ultrafast Spin--Charge Quantum Dynamics in Strongly Correlated Systems Controlled by Femtosecond Photoexcitation: an Application to Insulating Antiferromagnetic Manganites
我们使用非平衡多体理论,从事瞬态相干,相关性和非线性的元素来描述飞秒非线性光激发引起的强相关系统的磁和电子相位的变化。利用基于Hubbard算符的广义紧束缚平均场方法,并考虑激光场的耦合,我们描述了一种由非热超快自旋和电荷耦合激发引发的绝缘体-金属和反-铁磁同时跃迁到瞬态的机制.我们证明,特别是,复合费米子准粒子的光激发诱导准瞬时自旋倾斜淬灭的反铁磁绝缘体的能隙,并作为一个非绝热的“初始条件”,触发非热晶格动力学导致绝缘体到金属和反铁磁(AFM)铁磁(FM)的转变。我们的理论预测是一致的,最近的超快泵浦-探测光谱实验,揭示了磁相变在100 fs的激光脉冲光激发的CE-型AFM绝缘相的庞磁阻锰氧化物。特别是,实验观察到两个不同的电荷弛豫组件,fs和ps,与非线性阈值依赖性的泵通量阈值,这与飞秒磁化光激发相一致。我们的理论属性飞秒自旋和电荷之间的相关性导致的磁和电子状态的过渡到自旋/电荷/晶格耦合和激光诱导的量子自旋倾斜,伴随着两个准粒子带之间的驱动布居数反转具有不同的属性:一个主要占据极化带和一个主要是空的金属带,其色散是由量子自旋倾斜。
2018-04-20 cond-mat.str-el
^{139}La Spectrum and Spin-Lattice Relaxation Measurements of La_{2/3}Ca_{1/3}MnO_3 in the Paramagnetic State
本文报道了La_{2/3} Ca_{1/3} MnO_3在顺磁态和强磁场下的~(139)La NMR谱测量结果。对测得的高温光谱的分析表明,光谱是由晶格畸变的变化加宽的标准粉末图案。在较低的温度下,光谱发生位移并变宽。位移和加宽都表现出居里-外斯行为,表明位移测量了电子自旋系统的极化,加宽反映了磁化率的分布。这种分布可能是由于样品中局部磁化率的变化或粉末颗粒之间退磁因子的差异造成的。光谱还表明,晶格畸变不随温度降低而改变。光谱扩散测量表明,光谱形状的温度依赖性不会导致冻结的磁极化子的运动。核自旋-晶格弛豫在整个光谱中的变化表明,磁波动,而不是晶格振动,主导核弛豫。因此,核自旋-晶格弛豫测量了该系统中的电子自旋动力学。自旋-晶格弛豫的磁场依赖性表明,电子自旋-自旋关联函数在Tc附近呈现简单的单指数行为,与场无关的慢关联时间为10^{-8}秒.自旋-自旋关联函数在较高温度下改变形式,但保持缓慢。因此,自旋晶格弛豫表明在Tc以上存在极慢的动力学。
1999-01-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultrafast spin-nematic and ferroelectric phase transitions induced by femto-second light pulses
光诱导相变的锰氧化物$\rm Pr_{1/3}Ca_{2/3}MnO_3$已被模拟使用模型哈密顿量,捕获强相关的电荷,轨道,晶格和自旋自由度的动态。它的参数已从第一性原理计算中提取。超过飞秒光脉冲的临界强度,材料经历从非共线到共线反铁磁相的超快和非热磁相变。光脉冲根据光的偏振选择性地激发自旋极化相或铁电相。该行为可以追溯到Mn-三聚体之间的光致铁磁耦合,即在三个Mn-位点上离域的极化子。极化引导极化晶体聚合成确定目标相的铁磁链的不同图案。
2020-11-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultrafast Electronic Structure Engineering in 1$T$-TaS$_2$: Role of Doping and Amplitude Mode Dynamics
University of Duisburg-Essen(杜伊斯堡-埃森大学);University of Fribourg(弗里堡大学);University of Hamburg(汉堡大学);University of Geneva(日内瓦大学);Kiel University(基尔大学);Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids(马克斯·普朗克固体化学物理研究所);Aarhus University(奥胡斯大学);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步辐射中心)
通过飞秒时间分辨光电子能谱和非平衡动力学平均场理论,研究化学电子掺杂对1$T$-TaS$_2$中电荷密度波振幅模式振荡信号的影响,揭示了掺杂对库仑相互作用和跳跃的相位依赖修饰,并发现掺杂系统中单层比例增加。
2025-04-28 cond-mat.str-el