Magnetothermal cooling with a phase separated manganite
我们表明,在存在磁场(H)的情况下,载有锰氧化物(Nd0.5Ca0.5Mn0.93Ni0.07 O3)的电流(I = 20 mA)的温度突然下降,达到deltaT = 45 K(7 K),并伴有当基础温度为40 K(100 K)时,在H的临界值处磁电阻呈阶梯状下降。随着电流幅值的减小,Δ T的大小和磁阻阶跃的位置向低H方向减小。我们讨论了电流和磁场驱动温度变化的可能来源,这些可能在磁热效应之外的磁热制冷中得到应用。
2009-12-01 cond-mat.mtrl-sci
Disentangling the magneto-optic Kerr effect of manganite epitaxial heterostructures
磁光克尔效应可以探测铁磁薄膜中的磁化反转过程,因此可以作为磁力测量的一种替代方法。克尔效应是波长相关的,克尔旋转可以反转符号,在特定波长处消失。利用极性克尔效应和磁测量研究了铁磁锰氧化物La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ Mn $_{0.9}$ Ru $_{0.1}$ O $_3$的外延异质结构。锰氧化物层被镍酸盐NdNiO $_3$层隔开或与镍酸盐NdNiO层界面连接。克尔旋转磁滞回线的三层,与两个锰氧化物层的不同厚度的镍酸盐层分开,有有趣的驼峰状功能,当用400 nm波长的光测量。通过研究其他参考样本,我们解开了各个层对环路的贡献:我们表明,驼峰起源于两个不同铁磁层的克尔旋转的相反方向,并结合克尔信号的加性行为。
2022-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Large magnetoresistance in low temperature metallic region of manganite compounds (La0.7-2xEux)(Ca0.3Srx)MnO3 (0.05<x<0.15)
在5 K-320 K温度范围内,对(La_(0.7 - 2)Eux)(Ca_(0.3)Srx)MnO_3(0.05<x<0.15)样品进行了磁电阻(MR)和磁化强度(直流和交流)测量。在5 K下,在x=0.15的样品中观察到几乎98%的异常大的MR,几乎高达4-5特斯拉的场。这种大的高场MR发生在金属区域中,远低于绝缘体-金属转变温度,并且不随所施加的场线性变化。不寻常的磁电阻解释的各种可能性相分离和集群自旋玻璃行为的光。关键词:锰氧化物,高场磁共振,相分离。
2004-12-16 cond-mat.mtrl-sci
Large positive magnetocaloric effect in a perovskite manganite
我们研究了钙钛矿锰氧化物Pr0.46Sr0.54MnO3的磁热力学性质。我们的数据表明,在TN = 210 K时,顺磁到反铁磁的转变是一级的,在零磁场下体积突然减小约0.14%,并伴随着比热的急剧异常。当施加足够大的磁场时,反铁磁相转变为铁磁相,样品体积急剧增加。这种场诱导的转变导致在一个大的正磁热效应低于TN(Sm = 10.4 Jkg-1 K-1,在H = 5.5 T),这是与反铁磁态的稳定性随着温度的降低而增加。
2003-06-09 cond-mat.mtrl-sci
Microwave Magnetoelectric Effects in Single Crystal Bilayers of Yttrium Iron Garnet and Lead Magnesium Niobate-Lead Titanate
首次在单晶铁磁-压电氧化物双层膜中观察到了微波磁电相互作用,并提出了理论模型。电场E在压电相中产生机械变形,导致铁磁体的谐振场中的位移dHE。ME偶联的强度由dHE与E的数据获得。在9.3 GHz下对(111)钇铁石榴石(YIG)薄膜和(001)镁铝酸铅-钛酸铅(PMN-PT)双层薄膜进行了研究。将样品放置在TE 102反射型腔的外部。对于面内和面外磁场H,获得E = 0-8 kV/cm的共振曲线。重要结果如下。(i)ME耦合的双层是一个数量级强于多晶复合材料,是在1-5.4 Oe cm/kOe的范围内,这取决于YIG膜的厚度。(ii)耦合强度取决于磁场取向,并且对于面外H比对于面内H更高。(iii)估算的ME常数及其对两相体积比的依赖性与数据吻合良好。
2004-05-26 cond-mat.mtrl-sci
Relation between rare-earth magnetism and the magnetocaloric effect in multiferroic hexagonal manganites
本文通过超过20 T的脉冲磁场直接测量,研究了多铁性六方锰氧化物的磁热效应,发现稀土4f-磁矩与绝热温度变化直接相关,HoMnO3中温度变化达20.1 K,揭示了稀土磁性在低温制冷中的关键作用。
2024-10-11 cond-mat.mtrl-sci
Determination of the magnetocaloric effect from thermophysical parameters and their relationships near magnetic phase transition in doped manganites
我们提出的磁热效应(MCE)在Pr0.7Sr0.2Ca0.1MnO3的比较分析的结果,通过直接和间接的测量,使用实验测得的磁化强度,比热,磁致伸缩,电阻率,热扩散率和热导率参数。我们已经证明,在每个参数的变化,在响应磁场附近的铁磁-顺磁相变温度的材料与磁熵的变化相关。这些发现使我们能够将这些参数相互关联,并提供一种替代的,有效的方法来访问磁热材料的有用性。
2020-05-10 cond-mat.mtrl-sci
The magnetoresistive behavior of Cr-doped manganites Pr0.44Sr0.56MnO3
一个复杂的结构,磁和电输运的调查表明,在A型反铁磁体Pr0.44Sr0.56MnO3中的Mn位上的Cr掺杂引起共存的FM和AFM区域的非均匀的磁性状态。无论磁相的比例,样品表现出非金属的电阻率和热电性能,指向相分离的纳米级性质。对于Cr掺杂为4 - 6%的样品,在宽的温度范围内遇到的特别大的磁阻支持这种想法。
2010-07-29 cond-mat.mtrl-sci
Abrupt field-induced transition triggered by magnetocaloric effect in phase-separated manganites
分析了低温下相分离锰氧化物中超尖锐场致相变的发生。实验结果表明,磁化强度和比热阶跃式转变低于5 K与样品温度的突变,这发生在一定的临界磁场。这种温度上升,磁热效应,被解释为在转变点处释放的能量所产生的,并且是理解突然场致转变存在的关键。结果的定性分析表明,存在一个临界增长率的铁磁相,超过该雪崩效应被触发。
2004-04-15 cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature magnetoelectric coupling in strontium titanate
通过空位工程在钛酸锶中实现室温磁电耦合,铁电与铁磁共存于780K,逆磁电耦合系数达498ps/m,机制为氧空位跳跃。该工作为设计室温单相多铁性材料开辟了新途径。
2025-04-23 cond-mat.mtrl-sci
Colossal Magnetoresistance Manganites and Related Prototype Devices
本文综述了单相锰氧化物的庞磁电阻效应与场敏自旋电荷相互作用和相分离的关系,锰氧化物/Nb:SrTiO 3 pn结的整流特性和正负磁电阻效应与特殊的界面电子结构的关系,锰氧化物/铁电结构中的磁电耦合效应与应变、载流子密度和磁场敏感性的关系,锰氧化物/铁电结构中的磁电阻效应与磁电阻效应的关系,锰氧化物/Nb:SrTiO 3 pn结中的磁电阻效应与磁电阻效应的关系,锰氧化物/铁电结构中的磁电阻效应与磁电阻效应的关系。利用锰氧化物的完全自旋极化性质在具有电介质、铁电体和有机半导体间隔物的隧道结中的隧穿磁阻;以及锰氧化物纳米颗粒中颗粒尺寸对磁性质的影响
2013-09-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mössbauer Effect Probe of Local Jahn-Teller distortion in Fe-doped Colossal Magnetoresistive Manganites
用穆斯堡尔谱研究了Fe掺杂La $_{1-x}$ Ca $_{x}$ MnO $_{3}$(x=0.00-1.00)化合物的局域结构。$^{57}$ Fe穆斯堡尔谱提供了这些锰氧化物中Jahn-Teller畸变的直接证据。根据穆斯堡尔谱的结果,对Jahn-Teller耦合进行了估算。值得注意的是,Ca浓度依赖性的Jahn-Teller耦合强度是非常一致的磁相图。研究结果表明,穆斯堡尔谱不仅可以探测到局域结构畸变,而且为研究Fe掺杂La $_{1-x}$ Ca $_{x}$ MnO $_{3}$巨磁电阻钙钛矿的Jahn-Teller耦合提供了一种技术手段.
2003-07-29 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic charges and magnetoelectricity in hexagonal rare-earth manganites and ferrites
磁电(ME)材料具有根本的兴趣,并显示出广阔的技术应用潜力。通常,对ME响应的主要贡献是晶格介导的贡献,其与Born电荷$Z^{\rm e}$及其类似物动态磁荷$Z^{\rm m}$成比例。我们先前的研究已经表明,作用在非共线自旋上的交换收缩比那些依赖于自旋-轨道耦合的磁荷大得多。六方晶系锰氧化物$R$ MnO $_3$和铁氧体$R$ FeO $_3$($R$ = Sc,Y,In,Ho-Lu)表现出电、磁和结构自由度之间的强耦合,过渡金属离子通过超交换反铁磁耦合,形成120 $^\circ$非共线自旋排列.在这里,我们提出了一个理论研究的磁荷,自旋晶格和自旋电子ME常数,在这些六方锰氧化物和铁氧体,澄清交换收缩导致增强的$Z^{\rm m}$值和巨大的面内自旋晶格ME效应的条件。
2015-04-14 cond-mat.mtrl-sci
Influence of Zeeman splitting and thermally excited polaron states on magneto-electrical and magneto-thermal properties of magnetoresistive polycrystalline manganite La_{0.8}Sr_{0.2}MnO_3
磁阻锰氧化物的自旋和电荷自由度之间的一些可能的连接进行了研究,通过彻底的实验研究的磁性(交流磁化率和直流磁化)和运输(电阻率和热导率)的属性。测量报告的情况下,以及表征多晶La_{0.8} Sr_{0.2} MnO_3样品。实验结果表明,相当强的场致极化效应在我们的材料,清楚地表明有序FM区域内的半导体相的存在。使用适合自发DC磁化的分析表达式,发现电阻率和热导率数据的温度和磁场依赖性通过基于两种机制的通用方案被很好地再现:(i)受塞曼分裂效应影响的依赖于磁化强度的自旋极化子跳跃,以及(ii)为了正确描述导电性较低区域的行为而必须考虑的适当定义的热激发极化子状态。利用实验测得的磁和电子局域化温度,我们分别得到了局域化长度(自旋极化子的尺寸)和有效极化子质量的估计值L=0.5nm和m_p=3.2m_e。
2007-09-26 cond-mat.mtrl-sci
Magnetocaloric functional properties of $Sm_{0.6}Sr_{0.4}MnO_3$ manganite due to advanced nanostructured morphology
磁热效应(MCE)是制造新型、先进、无氟、低成本、环境友好型磁制冷机的关键概念。在几种潜在的材料中,$Sm_{0.6}Sr_{0.4}MnO_3$锰氧化物与所有其他已知的锰氧化物相比呈现出最高的MCE值之一;然而,其研究仅集中在块体材料上。为了克服这种信息的缺乏,我们成功地生产了先进的纳米结构,即纳米颗粒和纳米管突出的锰氧化物通过使用溶胶-凝胶改性方法。高分辨率透射电子显微镜显示纳米颗粒和纳米管直径分别为29 nm和200 nm;此外,该技术还表明纳米管的壁由直径为25 nm的纳米颗粒形成。的磁热势,$ΔS_M$与T曲线,纳米结构,它们是更广泛的比他们的散装对应。这增加了磁制冷机的有用温度范围。但由于超顺磁行为的上升,也观察到纳米管样品的不期望的M形轮廓。这些结果还证明存在纳米颗粒尺寸阈值,低于该阈值,使过渡更宽的优势不再有效。
2015-08-11 cond-mat.mtrl-sci
Giant magnetoelectric effect in pure manganite-manganite heterostructures
在大块材料和异质结构中获得强磁电耦合是一个持续的挑战。我们表明,锰氧化物异质结构的形式${\rm (Insulator)/(LaMnO_3)_n/(CaMnO_3)_n/(Insulator)}$表现出很强的多铁性磁性锰氧化物的铁电极化是通过电荷泄漏从${\rm LaMnO_3}$到${\rm CaMnO_3}$由于排斥。在这里,通过合作的电子-声子相互作用产生有效的最近邻电子-电子(电子-空穴)排斥(吸引)。双交换,当一个粒子实际上跳到它未被占据的邻近位置并返回时,产生了磁性极化子,这些极化子包围了反铁磁区域。因此,当外加电场增强了电子在界面上的泄漏时,会产生显著的巨磁电效应。
2016-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dielectric and Pyroelectric Properties of Thick Film Ferromagnetic - Piezoelectric Structures
层状铁磁-压电复合材料表现出机械应变介导的电磁耦合。在这里,我们讨论了铁氧体-锆钛酸铅(PZT)和锰氧化镧-PZT样品的介电和压电性能。本文介绍了我们对多层铁磁-压电复合材料的介电和热释电性能的研究结果。在所有的结构中的压电相使用的是钛酸铅PbZrxTi 1-xO 3(PZT)。以下材料用于铁磁部件:镍锌铁氧体Ni0.9Zn0.1Fe2O4(NFO 1)和Ni0.8Zn0.2Fe2O4(NFO 2)、钴铁氧体(CFO)、锂铁氧体(LFO)、锰酸镧锶La0.7Sr0.3MnO3(LSM)和锰酸镧钙La0.7Ca0.3MnO3(LCM)。当样品温度T以0.1K/s的速率缓慢变化时,通过测量流过包含样品和静电计的闭环的电流J来研究热电效应。当温度变化时,极化PZT层产生热释电电流。电流的热释电性质的主要指标是当热循环从加热切换到冷却时的符号反转。几乎所有的多层结构显示出热释电电流,但热释电系数在很宽的范围内变化。(i)对于NFO 1-PZT系统,系数在0.01 - 10 nC/(cm 2 K)的范围内,取决于温度。(ii)CFO-PZT和LFO-PZT结构显示出大的热电流和弱的热释电效应。(iii)然而,在从室温到400 K的温度范围内,LCM-PZT中不存在热流。(iv)在LSM-PZT中,热电流超过热释电电流。提出了一个模型来理解这些结果。
2004-01-24 cond-mat.mtrl-sci
Magnon Broadening Effect by Magnon-Phonon Interaction in Colossal Magnetoresistance Manganites
为了研究锰氧化物巨磁电阻中的磁激发行为,研究了磁振子-声子相互作用系统。当磁振子支与光学声子支相交时,磁振子谱线会突然展宽。展宽的起始点近似由磁振子态密度决定。解释了在低居里温度锰氧化物中观察到的布里渊区边界处的反常磁振子阻尼。
1999-05-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Suppression of charge-ordering and appearance of magnetoresistance in a spin-cluster glass manganite La0.3Ca0.7Mn0.8Cr0.2O3
研究了用溶胶-凝胶法制备的电子掺杂锰氧化物La0.3Ca0.7Mn0.8Cr0.2O3和La0.3Ca0.7Mn0.8Cr0.2O3多晶样品在5 ~ 300 K温度和0 ~ 5 T磁场下的磁性。在260 K的转变,归因于在La0.3Ca0.7MnO3的电荷有序,是完全抑制在Cr取代的样品,而在较低的温度下观察到的外观的磁不可逆性的剩磁的发生。这些功能表明,铁磁团簇共存的反铁磁相的La 0.3Ca 0.7MnO 3或自旋团簇玻璃相的La 0.3Ca 0.7Mn 0.8Cr 0.2O3在最低温度。在120 K < T < 300 K时,Cr掺杂样品的电阻率与温度的指数关系符合小极化子跳跃模型,而在T < 120 K时,电阻率与温度的指数关系符合Mott跳跃模型。虽然母体化合物La 0.3Ca 0.7Mn O3已知不显示磁电阻,但在低于120 K的温度下,在La 0.3Ca 0.7Mn 0.8Cr 0.2O3样品中观察到大的负磁电阻。CMR的出现归因于自旋团簇之间和/或铁磁畴之间的自旋相关跳跃。
2003-05-28 cond-mat.mtrl-sci
Specific heat and magnetocaloric effect in Pr1-xAgxMnO3 manganites
研究了Pr_(1-x)Ag_xMnO_3(x=0.05-0.25)在交变磁场中的磁热效应。弱掺杂样品(x=0.05)在低温(~80 K)下磁热效应的符号逐步反转。这种反转是由于铁磁相和倾斜反铁磁相共存,具有不同的临界温度。
2010-10-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetoresistance in an all-manganite heterostructure
我们研究了由反铁磁势垒隔开的铁磁金属电极组成的全锰氧化物异质结构的磁性和输运性质。我们发现,在势垒中的磁有序的影响的相对取向的电极磁化产生一个大的差异,在电阻之间的平行和反平行的铁磁层的取向。在平行配置中外部施加磁场也导致大的磁阻。
2007-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of Strain-Controlled Magnetotransport and Stabilization of the Ferromagnetic Insulating Phase in Manganite Thin Films
我们表明,施加半掺杂锰氧化物上的应变,使得有可能调整系统的金属-绝缘体过渡附近,从而产生巨大的磁阻(CMR)响应。这种相位竞争不仅允许控制铁磁金属锰氧化物中的CMR,而且可以用于在半掺杂时在其他鲁棒绝缘体中产生CMR响应。此外,从我们的现实微观模型的应变和磁输运计算内的久保形式主义,我们证明了一个惊人的结果,应变工程,拉伸应变下,铁磁电荷有序绝缘体,以前无法访问的实验,变得稳定。
2013-04-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Prediction of electrically-induced magnetic reconstruction at the manganite/ferroelectric interface
通过施加电场来控制磁化,称为磁电耦合,是当今最吸引人和最活跃的研究领域之一。除了基本的科学兴趣,磁电效应可能会导致新的设备概念的数据存储和处理。存在几种已知的磁电耦合机制,包括单相材料中的本征效应、两相复合材料中的应变诱导耦合以及界面处的电子驱动效应。在这里,我们探讨了一种不同类型的磁电效应在铁磁-铁电界面:磁重建引起的切换电极化的强度。我们使用La 1-xAxMnO 3/BaTiO 3(001)界面的第一性原理计算证明了这种效应,其中A是二价阳离子。通过选择的掺杂水平x附近的磁相之间的过渡,我们表明,钛酸钡的铁电极化的逆转导致的变化,在界面处的磁性顺序从铁磁到反铁磁。这种预测的电诱导的磁重建在接口代表了大量的界面磁电效应。
2009-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Distinct origins of magnetic -field -induced resistivity irreversibility in two manganites with similar ground states : Pr$_{0.5}$Sr$_{0.41}$Ca$_{0.09}$MnO$_{3}$ and La$_{0.5}$Ca$_{0.5}$MnO$_{3}$
我们对两种具有相似磁基态的电荷有序锰氧化物的磁输运的研究表明,磁电阻的起源不能仅仅从等场电阻率$ρ$(T,常数H)的测量得出结论。Pr $_{0.5}$ Sr $_{0.41}$ Ca $_{0.09}$ MnO $_{3}$(PrSrCa)和La $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_{3}$(LaCa)都表现出铁磁转变(PrSrCa的T $_{C}$ = 260 K,LaCa的T $_{C}$ = 230 K),随后是反铁磁转变(PrSrCa的T $_{N}$ = 170 K,LaCa的T $_{N}$ = 140 K)。这些化合物表现出定性相似的磁输运:低于不可逆温度T $_{IR}$,场冷(FC)电阻率低于零场冷(ZFC),并随T连续下降,而ZFC $ρ$(T,H)类似于$\ $的$ρ$(T,H = 0 T)的行为。两种化合物的$ρ$(ZFC)/ $ρ$(FC)的值在5 K和$μ_{0}$ H = 7 T时为$\approx $ 10 $^{4}$。然而,等温磁测量表明不同的起源的磁阻:场冷却增强铁磁相分数LaCa,而它驱动PrSrCa到一个亚稳态高磁化。磁输运的不同起源也反映在其他磁历史相关的属性。
2001-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Crossover from charge order to strain glass in phase separated manganite thin films: Impact of thermal cycling and substrate induced strain
在(110)取向的LaAlO 3和SrTiO 3衬底上沉积的La 1-x-yPryCaxMnO 3(x=0.42,y=0.40)薄膜(~140 nm)的磁性和磁输运性质表现出从高温反铁磁电荷有序绝缘体(AFM-COI)相(T>TN)到应变玻璃(T<Tg)的过渡。在中间温度(Tg<T<TN)下,具有突出的热磁阻滞后的动态液体在冷却循环中占主导地位,而在升温循环中,其之前是铁磁金属(FMM)相。驱动AFM-COI到FMM相变所需的磁场高于应变玻璃的磁场。不同磁区的磁电性质和温度跨度对热循环和衬底诱导应变敏感。
2014-08-13 cond-mat.mtrl-sci
Laser microscopy of tunneling magnetoresistance in manganite grain-boundary junctions
使用低温扫描激光显微镜,我们直接图像的电输运的磁阻元件,锰氧化物薄膜包围的晶界(GB)。在可变温度下的成像允许重建和比较局部电阻与温度的锰氧化物膜和GB。在低温下的成像还表明,由于沿着GB的磁畴的形成和生长,GB在不同的电阻状态之间切换。我们观察到不同类型的畴壁生长;在大多数情况下,畴壁在桥的一个边缘成核,然后向另一个边缘进行。
2005-11-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Synthesis of La0.5Ca0.5-x xMnO3 nanocrystalline manganites by sucrose assisted auto combustion route and study of their structural, magnetic and magnetocaloric properties
采用蔗糖改性自燃烧法制备了高锰酸盐La0.5Ca0.5-xxMnO 3(LCMO)纳米材料。晶体结构的X射线衍射图的Rietveld细化证实了具有Pbnm空间群的单相斜方晶系(No.62)。在LCMO结构中自愿产生Ca空位,以研究它们对系统中磁行为的影响。磁化率被发现是高度增强的样品与Ca-空位。在254 K附近,两种样品都发生了顺磁-铁磁相变。这种转变的特点是,在样品中的钙空位的磁化率的急剧跳跃。在6 T的磁场下,两种化合物的最大熵变分别为2.30 J kg ~(-1)K ~(-1)和2.70 J kg ~(-1)K ~(-1)。间接法计算的磁热绝热温度变化值为5.6 K和5.2 K的非空位和Ca空位化合物,分别为。在这项工作中报道的Ca-空隙La0.5Ca0.5-xxMnO 3(x=0.05)的磁热效应比LCMO的整体增强。制备LCMO材料的技术有利于提高磁热效应和磁行为。因此,我们得出结论,这种成本较低的环境友好系统可以被认为是磁制冷应用的更有利的候选人,然后通常的Gd基化合物。
2019-10-27 cond-mat.mtrl-sci
Theory of low frequency magnetoelectric coupling in magnetostrictive-piezoelectric bilayers
提出了一个磁致伸缩和压电相双层膜低频磁电效应的理论模型。提出了一种新的方法,即引入界面耦合参数k,以考虑界面处的实际边界条件。平均法用于估计有效材料参数。通过求解弹性静力学和静电学方程,得到了电磁场电压系数的表达式。我们考虑了非钳位和刚性钳位双层膜以及三种不同的重要场取向:(i)纵向场,其中极化场、偏置场和交流场都相互平行并垂直于样品平面;(ii)相互平行且垂直于电场的磁场的横向场,以及(iii)对于彼此平行并平行于样品平面的所有场的平面内纵向场。该理论预测了一个巨大的ME耦合双层钴铁氧体(CFO),镍铁氧体(NFO),或镧锶锰(LSMO)的磁致伸缩相和钛酸钡(BTO)或锆钛酸铅(PZT)的压电相。
2003-07-10 cond-mat.mtrl-sci
Thickness dependent magnetotransport in ultra-thin manganite films
为了了解锰氧化物的近界面磁性,在单晶(001)LaAlO_3和(110)NdGaO_3衬底上外延生长了均匀的La_{0.67} Sr_{0.33} MnO_3超薄膜。温度和磁场依赖的薄膜电阻被用来探测薄膜的结构和磁性能。表面和/或界面相关的死层推断从厚度依赖的电阻和磁阻。对NdGaO_3薄膜和LaAlO_3薄膜的死层总厚度分别估计为$\sim 30 Å$和$\sim 50 Å$。
1998-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetocaloric effect in nano- and polycrystalline manganite $La_{0.7}Ca_{0.3}MnO_3$
分别采用溶胶-凝胶法和固相反应法制备了纳米和多晶$La_{0.7}Ca_{0.3}MnO_3$样品,并用同步辐射X射线衍射对其结构进行了表征。交流磁化率和直流磁化强度测量确定的磁性进行了讨论。在这种纳米晶锰氧化物的磁热效应是在一个更广泛的温度间隔比在多晶的情况下蔓延。的多晶和纳米晶锰氧化物的相对冷却功率是用来评估一个可能的应用低于室温的磁冷却。
2007-10-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interplay of spin and orbital ordering in the layered colossal magnetoresistance manganite La2-2xSr1+2xMn2O7 (0.5<=x<=1.0)
用变温中子粉末衍射研究了n = 2层状锰氧化物La_(2 - 2)Sr_(1 + 2)Mn_(2 O_7)在x => 0.5区域的晶体学和磁性相图。磁相图揭示了有序磁结构的进展,通常平行于具有类似电子掺杂的3-D钙钛矿:A(0.5 <= x <= 0.66)--> C(0.75 <= x <= 0.90)--> G(0.90 <= x <= 1.0)。然而,准二维结构放大了这一过程,揭示了层状系统中独特的锰氧化物物理特征:(a)在A和C区域之间的"受抑"区域,在那里没有观察到长程磁序;(b)在C型区域中,由弱的双层间磁交换引起的磁多型性;和(c)四方晶系到正交相变,其温度演变直接测量a-b平面中d3 y2-r2轨道的有序性。这种轨道有序转变与C型磁有序(其中铁磁棒平行于b轴)相似。这些观察结果支持了这样一种观点,即轨道极化是磁自旋有序背后的驱动力。最后,在C型和G型状态之间的交叉区域中,我们看到了嵌入G型框架中的局部C型簇的发展的一些证据,直接解决了高掺杂La1-xCaxMnO3钙钛矿中类似短程磁有序的建议。
2000-07-14 cond-mat.mtrl-sci
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
Low field magnetocaloric effect and heat capacity of A-site ordered NdBaMn2O6 manganite
研究了A位有序锰氧化物NdBaMn_2 O_6的磁热效应。该化合物中的MCE具有异常行为。在低磁场下,观察到了正磁热效应和逆磁热效应之间的突变。在一个相对较强的磁场H=11 kOe的直接和逆效应只观察到在冷却,而加热模式揭示只有一个逆MCE。MCE的值(-ΔS=0.7 J/kg K和ΔS= 1.02 J/kg K,ΔH=11 kOe)没有达到很高的值,但在室温下发生的效应的接近预期在磁冷却技术中使用这两种效应。
2012-02-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Symmetry, incommensurate magnetism and ferroelectricity: the case of the rare-earth manganites RMnO3
顺磁空间群的完全不可约共表象为探索磁驱动铁电性的对称性限制提供了一条简单而直接的途径。该方法包括一个简单的概括的方法中常用的情况下displacive调制系统,并允许我们以一种简单的方式,确定一个给定的相位起源于一个给定的磁序参量的全磁对称性。然后,可以建立该相的潜在铁电和磁电性质,并且可以从一般对称性考虑导出精确的朗道自由能展开式。在这项工作中,这种方法适用于正交稀土锰氧化物RMnO 3的情况下。这个例子将使我们能够强调一些具体的点,如关于铁性和磁电性质的相称或不相称的磁相之间的差异,铁电性的可能稳定由一个单一的不可约的序参量或平行于磁调制取向的极化的可能开始。将更详细地考虑TbMnO 3的具体示例,以表征磁电效应在由外部磁场引起的极化旋转的机制中所起的作用。
2009-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Effects of Annealing Conditions on the Microstructure and Magnetic Properties of the Perovskite Manganite, La0.75Sr0.25MnO3
研究了退火条件对锰氧化物La_(0.75)Sr_(0.25)MnO_3庞磁电阻材料的显微结构和磁性能的影响。增加退火温度和退火时间被认为增加了样品内的微晶的尺寸。从Arrott图分析中得到的每分子式单位的自发磁矩和居里温度被观察到依赖于微晶的平均尺寸。
2011-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Impact of bicritical fluctuation on magnetocaloric phenomena in perovskite manganites
系统地研究了锰氧化物巨磁阻(CMR)材料R0.6Sr0.4MnO3(R=La-Gd)的磁热(MC)效应的变化。随着单电子带宽的减小,MC效应的温度分布,即,场致熵变由于其由竞争电荷轨道有序不稳定性促进的一阶性质而在铁磁转变温度以下表现出更陡的下降。对于这些邻近金属-绝缘体相边界的小带宽系统,熵变出现矩形轮廓,具有异常宽的温度范围和相当大的幅度。模型计算表明,在相竞争区域的波动增强有很强的影响,这种MC功能,这可以广泛地控制的化学成分。
2010-10-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bulk magnetoelectricity in the hexagonal manganites and ferrites
在六方晶系锰氧化物RMnO $_3$中,不适当的铁电性(三聚)导致耦合结构和磁涡旋的网络,其诱导畴壁磁电性和磁化,然而,两者都不发生在体中。在这里,我们结合了第一性原理计算,群论技术,和微观自旋模型,以显示如何三聚不仅诱导极化,而且体磁化和体磁电(ME)效应。这导致存在体线性ME涡旋结构或体ME耦合,使得如果极化方向反转,则磁化也反转。为了测量预测的ME涡旋,我们建议在大磁场下使用RMnO $_3$。我们建议一个家庭的材料,六方RFEO $_3$铁氧体,也显示在其基态的预测现象。
2013-08-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magneto-transport and Magneto-dielectric effect in Bi-based Perovskite Manganites
研究了钴和镍取代锰对钙钛矿锰氧化物La_(1.2)Bi_(0.8)Mn_(2-x)(Ni/Co)_xO_(6 +d)(x = 0.0-0.8)物理性能的影响。结果表明,铁磁性增强,TC从母体化合物的103 K(x = 0.0)增加到Ni相的178 K,Co相的181 K(x = 0.8)。此外,该系统保持绝缘,并描绘在低温下的磁阻效应相对较大的值(高达67%,在90 K和70 kOe,x = 0.0相)。这些现象被解释为电子相分离,其中铁磁性Mn 4 +/Ni 2+和Mn 4 +/Co 2+相互作用通过超交换相互作用加强Mn 3 +/Mn 4+相互作用。磁转变温度以下的介电测量在80 K时表现出约0.25%的弱磁介电效应,这可能是由于自旋-晶格相互作用。
2008-09-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Direct and Inverse Magnetocaloric effects in A-site ordered PrBaMn2O6 manganite in low magnetic fields
用直接法和比热测量法研究了A位有序PrBaMn_2O_6的磁热效应。在低磁场中的MCE的直接测量进行了使用最近提出的调制技术和经典的直接方法在高场。在居里点和尼尔点分别观察到正、逆MCE。加热运行中的逆MCE的值小于冷却方案中的逆MCE的值。这种效应可以归因于铁磁和反铁磁相互作用之间的竞争。间接估计的MCE值和直接MCE值在一阶AF转变附近有很大差异。
2010-09-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Polaron Coherence Condensation as the Mechanism for Colossal Magnetoresistance in Layered Manganites
双层锰氧化物La1.2Sr1.8Mn2O7的角分辨光电子能谱数据表明,在降低居里点以下的温度,一个连贯的极化金属基态出现非常迅速,定义明确的准粒子,跟踪非常好的电导率,符合宏观输运性质。我们的数据表明,导致绝缘体到金属的转变在La1.2Sr1.8Mn2O7的机制可以被看作是一个极化子相干凝聚过程与双交换相互作用。
2007-11-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Improved tunneling magnetoresistance at low temperature in manganite junctions grown by molecular beam epitaxy
我们报道了分子束外延生长的La0.65Sr0.35MnO3/SrTiO 3/La0.65Sr0.35MnO3隧道结的电阻随磁场的变化,表明在低温下具有极高的隧穿磁电阻(TMR)的大磁场窗口。通过360^/circ扫描面内外加场取向,TMR显示出4重对称性,即双轴各向异性,与晶轴对齐,但不与结几何长轴对齐。TMR在4K下达到~ 1900%,对应于假设相同界面的> 95%的界面自旋极化。这些结果表明,单轴各向异性是不必要的大TMR,并奠定了未来的改善在锰氧化物结的TMR。
2011-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Relaxations as key to the magnetocapacitive effects in the perovskite manganites
我们提出了一个详细的介电弛豫效应发生在几个钙钛矿稀土锰氧化物,包括多铁性TbMnO 3和DyMnO 3的研究。我们证明了强的磁电容效应,观察电场E|| c,几乎完全由磁状态引起的弛豫参数的变化。多铁性材料,它经历了一个过渡到一个螺旋磁状态,表现出定性不同的弛豫行为比那些化合物转移到一个A型反铁磁状态。我们将这两种情况下的弛豫归因于锰离子的偏心运动,这在多铁性系统中也导致了铁电有序。
2009-05-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Observation of Colossal Terahertz Magnetoresistance and Magnetocapacitance in a Perovskite Manganite
本研究观测到La$_{0.875}$Sr$_{0.125}$MnO$_3$单晶在居里温度附近的巨型太赫兹磁阻与磁电容效应,可用双相共存模型解释,为磁调制太赫兹器件开发提供了新可能。
2023-03-24 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Spin-lattice relaxation phenomena in manganite La0.7Sr0.3MnO3 thin films
利用时间分辨磁光技术研究了外延La0.7Sr0.3MnO3薄膜的自旋-晶格弛豫动力学。两个不同的恢复制度的铁磁顺序可以解决光激发,这表明自己由两个不同的弛豫时间。可以推导出与抽运脉冲能量无关的自旋-晶格弛豫时间。由于锰氧化物中的弱自旋-轨道耦合,该自旋-晶格弛豫时间比铁磁金属长得多。进入基板的热流设置的铁磁秩序的最终恢复速度,并允许测定的热扩散性能的锰氧化物膜。
2005-07-20 cond-mat.mtrl-sci
Magneto-Elastic Coupling in the Layered Manganite La$_{1.2}$Sr$_{1.8}$Mn$_2$O$_7$
本文用超声波技术研究了双层锰钙钛矿La $_{1.2}$ Sr $_{1.8}$ Mn $_2$ O $_7$的磁弹耦合。在平面内和平面外的纵向速度的温度分布显示出一个大的刚性异常下面的绝缘顺磁金属铁磁过渡。与层状结构一致的磁波动效应被证明是一个依赖于频率的速度软化以上的过渡。磁弹性耦合已被研究的磁场值高达8特斯拉:观测结果是一致的,与实质性的磁各向异性和铁磁序参量的时刻躺在层。
2000-12-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bilayer splitting and c-axis coupling in bilayer manganites showing colossal magnetoresistance
通过对双层巨磁电阻锰氧化物$La_{2-2x}Sr_{1+2x}Mn_{2}O_{7}$进行角分辨光电子能谱分析,得到了完整的费米能级谱权拓扑图。清楚和明确的双层分裂的面内3D $_{x^2-y^2}$带,映射整个布里渊区,和完整的映射的3D $_{3z^2-r^2}$带的报告。这些频带的特殊掺杂和温度依赖性意味着,作为从铁磁金属相的过渡方法,无论是作为掺杂或温度的函数,沿c轴的双层内的平面之间的相干性丢失,导致减少面间耦合。这些结果表明,面间耦合起着很大的作用,在CMR转变。
2009-12-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Influence of charge ordering on the magnetocaloric effect of (Pr,Ca)MnO$_3$ manganites
本文研究了Pr $_{1-x}$ Ca $_x$ MnO $_3$锰氧化物的电荷有序性对磁热效应的影响。具有$x<$ 0.30的样品的结果呈现通常的铁磁行为,在居里温度T $_C$处达到峰值。与此相反,对于以上的电荷排序($x\sim$ 0.30)的起始浓度的样品,观察到一个异常的磁熵变低于电荷排序温度$T_{CO}$,持续较低的温度。这种效应与电荷有序对磁熵变的正贡献相关联,电荷有序对磁熵变的正贡献与自旋有序的负贡献相叠加。我们发现,在$T_N$的电荷排序组件的峰值和以上$T_{CO}$是可以忽略不计的。此外,在T $^\star$(低于该温度时,由磁场引起的绝缘体-金属转变变得完全不可逆,即使在外部磁场被移除后,系统仍保持这种状态)附近,我们发现了极大的磁熵变值,从而在CMR锰氧化物上建立了“巨大”磁热效应。
2003-05-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of pressure on magnetization and magnetostriction jumps in the manganite Eu$_{0.58}$Sr$_{0.42}$MnO$_{3}$
我们研究了压力对Eu $_{0.58}$ Sr $_{0.42}$ MnO $_{3}$的磁化跳变及其相关磁致伸缩的影响。降低所施加的压力的临界场被解释由抑制的亚稳阻断状态,这是固有的相分离的锰氧化物系统表现出的磁雪崩。为了减少大块样品中不良热耦合的一个因素,并进一步研究磁化跳变的性质,我们进行了压力对粉末样品等温磁化强度的影响。尽管粉末样品的$MH$曲线在高场下不饱和,但在块体样品和粉末样品之间的临界场没有差异。这些结果表明,在突变的冷冻相分离状态的关键作用。
2011-11-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Large two-level magnetoresistance effect in doped manganite grain boundary junctions
本文系统地分析了在SrTiO(3)双晶上外延La(2/3)Ca(1/3)MnO(3)薄膜形成的单晶界结中的隧穿磁电阻(TMR)效应。当磁场H与晶界势垒平行时,观察到了理想的两能级电阻开关行为,在4.2 K时TMR效应高达300%,在77 K时仍高于100%.改变H和晶界之间的角度导致不同形状的电阻对H曲线。所观察到的行为解释内的磁畴钉扎在晶界界面的模型。
2000-08-07 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
Colossal resistivity change besides magnetoresistance: an extended theoretical framework for electronic transport of manganites
目前对锰氧化物的理论研究主要是从磁性框架出发,认为电子输运是自旋相关的,双交换机制起着核心作用。然而,相当多的实验观察结果还不能得到合理的解释。例如,由磁场以外的扰动(例如电流)引起的多重绝缘体-金属转变和电阻率降低还没有得到很好的理解。对以往的广泛研究进行了综合分析,并强调了电阻率变化的两种类型的起源。除了磁场等外场引起的绝缘-金属转变外,外加电场引起的绝缘-绝缘转变是电阻率巨大变化的一个更重要的来源。我们提出了一个扩展的框架锰氧化物的电子输运,其中的贡献的自由度的电荷被赋予一个特殊的优先级。
2005-08-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Low Field Magnetotransport in Manganites
钙钛矿结构的锰氧化物RE_(1-x)Ae_xMnO_3(RE=稀土,AE=Ca,Sr,Ba和Pb)引起了人们的广泛关注,特别是随着庞磁电阻效应的发现。它们在相对大的外加磁场下,在绝缘体-金属/顺磁-铁磁转变附近表现出非常大的磁阻,称为CMR。然而,对于应用方面,需要在低施加磁场下发生显著CMR。本文分为两个部分:第一部分对CMR系列锰氧化物的结构、相图、双交换机制、Jahn-Teller效应、有序化类型和相分离等主要特征进行了综述。第二部分综述了掺杂锰氧化物如多晶La_(0.67)Ca_(0.33)MnO_3薄膜、Ag掺杂的La_(0.67)Ca_(0.33)MnO_3薄膜、多晶La_(0.67)Ca_(0.33)MnO_3薄膜和掺杂的Mn_(0.67)Ca_(0.33)MnO_3薄膜在低磁场下的巨磁电阻效应和相关的磁输运特性的实验结果。(La_0.7Ca_0.2Ba_0.1MnO_3)和外延生长(La_(0.67)Ca_(0.33)MnO_3)薄膜,纳米相La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3,La_0.7Ba_0.2Sr_0.1MnO_3-PMMA和La_0.67Ca_0.33MnO_3-PMMA复合材料以及La_1.4Ca_1.6-xBa_xMn_2O_7双层多晶和La_1.4Ca_1.6Mn_2O_7薄膜。还简要介绍了其他一些有潜力的磁阻材料,如焦锑酸盐、硫族化合物、铼…
2005-06-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Modelling colossal magnetoresistance manganites
在概述了在锰氧化物中观察到的一些现象,并描述了e_g电子的三个相关的强局域相互作用之后,本文简要地回顾了试图模拟锰氧化物的丰富而奇怪的行为的尝试(在每个站点的两个不同的轨道状态),即与Jahn-Teller声子模式(强度g),与常驻t_2g自旋(铁磁洪德规则耦合J_H)和彼此之间(莫特哈伯德相关U)。一个新的双流体模型的近本地化的l极化子和带(b)电子的低能量行为出现大g,它的一些应用在这里提到。本文描述了在单格位DMFT(Dynamic Mean场论)中强耦合U,J_H计算的一些结果,表明在宽轨道液相区中,锰氧化物的许多特征现象,如绝缘铁磁基态、绝热金属转变、巨磁电阻(cmr)、材料系统学和观察到的低有效载流子密度都可以得到定性和定量的理解。我们还讨论了两个“相”共存经常发现在这些系统中,并表明静电库仑相互作用静音LB相分离成纳米级的电子不均匀性与L区域和B水坑。最后,一些问题的当前利益,以及一般的产生,如极化子和物理的大电子声子耦合g在绝热制度,被提到。
2007-09-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Low temperature charge ordering versus grain boundary effects in polycrystalline La1-xCaxMnO3 manganites
本文讨论了多晶La_(1-x)Ca_xMnO_3锰氧化物的低温磁电阻增强效应。它表明,所谓的晶界效应似乎是最简单和自然的解释这种现象。
2004-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el