Orbital Polarons in the Metal-Insulator Transition of Manganites
锰氧化物中的金属-绝缘体转变受到系统中存在的空穴浓度的强烈影响。基于轨道简并的Mott-哈伯德模型,我们分析了两种可能的本地化方案来解释这种掺杂依赖性:首先,我们排除了过渡是由轨道扇区中的无序-有序交叉引发的,表明其对电荷迁移率的影响很小。其次,我们介绍了轨道极化子起源于强极化的轨道附近的孔的想法。考虑到电荷和轨道自由度之间的这种直接耦合以及晶格效应,我们能够很好地解释低和中等空穴浓度下锰氧化物的相图。
1999-04-22 cond-mat.str-el
Buckling induced Zener polaron instability in half-doped manganites
通过计算半掺杂锰氧化物的电子,轨道,磁性和晶格结构,我们建立了由MnO $_6$八面体的倾斜引起的氧屈曲的中心作用-本质上是空间效应。屈曲本身不改变Mn-Mn键。相反,它将系统推向不稳定,这些键可以二聚化。在存在电子-电子相互作用的情况下,这种不稳定性可以充分发展,并且超过临界屈曲,自发地形成具有二聚自旋、晶格和轨道的齐纳极化子基态,导致多铁性态。
2011-09-25 cond-mat.str-el
Polaron population controlled of modulation wave vector Manganites
用透射电镜研究了钙掺杂镧锰氧化物La_(1-x)Ca_xMnO_3,x_(0.62),0.67中电荷有序化现象的生长。即使在室温下也观察到短程电荷有序的扩散强度特性。该漫射强度在无公度位置q处具有局部强度最大值。随着温度的降低,超晶格电荷有序斑的强度I及其调制波矢q的大小增大,且I与q之间存在线性关系。这种线性关系可以解释考虑到人口和相关极化子之间的库仑相互作用。相关极化子之间的库仑相互作用导致了载流子的相干分布,从而使锰氧化物形成了均匀周期的超晶格电荷有序态。
2009-01-27 cond-mat.str-el
Orbital polarons in the metal-insulator transition of manganites
锰氧化物中的金属-绝缘体转变受到系统中存在的空穴浓度的强烈影响。基于轨道退化的Mott-哈伯德模型,我们分析了两种可能的本地化方案来解释这种掺杂依赖性:首先,我们排除了过渡是由轨道扇区中的无序-有序交叉引发的,表明其对电荷行程的影响很小。其次,我们介绍了轨道极化子起源于强极化的轨道附近的孔的想法。考虑到电荷和轨道自由度之间的这种直接耦合以及晶格效应,我们能够很好地解释低和中等空穴浓度下锰氧化物的相图。
1999-06-03 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
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
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
Modeling dynamical phonon fluctuations across the magnetically driven polaron crossover in the manganites
我们调查的动态结构因子与晶格波动的模型,近似的锰氧化物。它涉及到电子强烈耦合到核心自旋,晶格扭曲,在弱无序的背景。该模型通过Monte Carlo在二维绝热极限下求解,保留了所有的热涨落。在金属相附近的极化子交叉这种方法捕获的热诱导极化子形成的效果,和它们的短程相关性,对电子光谱功能。通过计算热涨落背景中的电子极化率,并求解实空间中的声子Dyson方程,在“单圈”水平上计算了光学和声学声子模的动力学涨落.我们提出了声子的线型横跨铁磁体顺磁体的热转变,并将它们与电子性质的变化。我们比较我们的结果与非弹性中子散射数据的金属锰氧化物,也预测人们可能会发现在更多的绝缘相。
2018-06-18 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
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
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
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
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
Evidence for the immobile bipolaron formation in the paramagnetic state of the magnetoresistive manganites
最近的研究表明,磁致电阻锰氧化物的顺磁态的载流子是小极化子。本文报道了几种铁磁锰氧化物中氧同位素对本征电阻率和热电势的影响。这些同位素效应的精确测量使我们能够进行定量的数据分析。我们的结果并不支持一个简单的小极化子模型,而是提供了令人信服的证据,证明存在小的不动双极化子,即,成对的小极化子。由于锰氧化物中的双极化子是不动的,因此目前的结果似乎不能单独对铜基钙钛矿的双极化子超导理论给予积极的支持。
2000-07-06 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
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
Bilayer manganites: polarons in the midst of a metallic breakdown
锰氧化物材料家族的低温电子相的确切性质,以及因此其巨磁阻(CMR)效应的起源,仍然处于激烈的争论中。通过结合新的光电发射和隧穿数据,我们表明,在La{2-2x}Sr{1+2x} Mn_2 O_7的极化自由度赢得了整个CMR区域的相图。这意味着一般的基态是一个系统,其中强的电子-晶格相互作用导致在费米能级的k-空间中的所有位置的相干准粒子谱权重消失。载流子的不相干性为在传输、光学和电子光谱数据中看到的异常载流子动力学提供了统一的解释。堆叠数N是真正的金属行为的关键因素,因为在双层系统中可以看到极化子主导的共生驱动击穿,从而得到具有传统费米表面的金属。
2011-03-19 cond-mat.str-el
Polaron Transport in the Paramagnetic Phase of Electron-Doped Manganites
报道了轻电子掺杂Ca(1-x)La(x)MnO(3)(0 <= x <= 0.10)的电阻率、霍尔系数和热电势随温度的变化。与空穴掺杂铁磁锰氧化物的情况不同,这些化合物的霍尔迁移率的大小和温度依赖性被发现与小极化子理论不一致。输运数据可以用Feynman极化子理论更好地描述,并暗示中间耦合(α 5.4),带有效质量m*~4.3 m_0,极化子质量m_p ~ 10 m_0。
2005-04-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultrafast Photoinduced Formation of Metallic State in a Perovskite-type Manganite with Short Range Charge and Orbital Order
飞秒反射光谱进行了钙钛矿型锰氧化物,Gd 0.55 Sr 0.45 MnO 3,与短程电荷和轨道顺序(CO/OO)。在光照射后,立即在中红外区域检测到反射率的大幅增加。从Kramers-Kronig分析的反射率变化得到的光照射下的光学电导率光谱表明形成的金属状态。这表明铁磁自旋排列发生在时间分辨率内(约。200 fs)通过双交换相互作用,导致超快CO/OO到FM切换。
2007-02-05 cond-mat.str-el
Vibronic polarons: comments on a model for the colossal field-resistance effects in manganites
除了已经提出的机制,以解释形成的锰氧化物的一个小极化子超晶格居里温度Tc以上和一个金属的海洋大极化子低于Tc,我们现在考虑其他观察到的磁电阻诱导场,如磁场,电场,光子,或应变场。我们归因于电荷有序相的形成,发生强偶极结合的振动小极化子所产生的声子耦合的高度极化的两级轨道系统。这些物质具有相关的固有电和磁偏心偶极子,它们耦合到外部场,导致观察到的巨大效应。在外场作用下,由于极化子能带展宽,出现了随机相位。
2007-12-21 cond-mat.mtrl-sci 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
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
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
Polaronic metal phases in La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_{3}$ uncovered by inelastic neutron and x-ray scattering
在巨磁阻锰氧化物中,原型铁磁锰氧化物La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_{3}$具有相对小的磁阻,并且长期以来一直被认为仅具有弱的电子-晶格耦合。在这里,我们报告说,La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_{3}$有很强的电子-声子耦合:我们的中子和X射线散射实验表明,通过居里温度T $_C$ = 350 K加热强烈的软化和扩大的横向声学声子。同时,我们观察到两个阶段,金属电阻率和极化子共存。200 K和T $_C$之间的铁磁极化子金属相的特征在于从动态CE型极化子的准弹性散射与相对较短的寿命的$\mathbfτ\approx 1\,\rm{ps}$。这种散射大大增强以上T $_C$在顺磁极化金属相。我们的研究结果表明,锰氧化物的磁电阻的强度标度与极化子寿命的倒数,而不是电子-声子耦合的强度。
2015-10-06 cond-mat.str-el
Glass Transition in the Polaron Dynamics of CMR Manganites
中子散射测量双层锰氧化物接近最佳掺杂表明,短程极化子的相关性是完全动态的,在高T,但然后冻结冷却到温度T* 310 K。这种玻璃化转变表明,顺磁/绝缘状态产生的固有的轨道挫折,抑制形成的长程轨道和电荷有序状态。当进一步冷却到铁磁金属态(Tc=114 K)时,极化子熔化,漫散射迅速发展成传播的横向光学声子。
2002-05-08 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
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
Polaron Absorption in a Perovskite Manganite La0.7Ca0.3MnO3
测量了La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3(LCMO)样品随温度变化的光电导谱。在非常低的温度下的金属状态下,它们清楚地显示出两种类型的吸收特征,即,一个尖锐的Drude峰和一个宽的中红外吸收带,这可以解释为一个大的晶格极化子的相干和非相干带。在LCMO中的这种基本激发被发现是在一个强耦合的制度,并与自旋自由度的相互作用。
1998-04-16 cond-mat.mtrl-sci 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
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
Small-polaron hopping conductivity in bilayer manganite La$_{1.2}$Sr$_{1.8}$Mn$_{2}$O$_{7}$
本文报道了La $_{1.2}$ Sr $_{1.8}$ Mn $_{2}$ O $_{7}$单晶在温度$T$为2 ~ 400 K和磁场$H$高达14 T范围内的各向异性电阻率测量结果。对于$T\geq 218$ K,零场面内$ρ_{ab}(T)$电阻率的温度依赖性服从绝热小极化子跳跃机制,而面外$ρ_{c}(T)$电阻率的温度依赖性服从阿克里先乌斯定律,且激活能相同.考虑到极化子的磁性和电阻率与磁化强度之间的密切相关性,我们建立了一个模型,可以确定$ρ_{ab,c}(H,T)$。计算结果与测量结果的良好一致性表明,小极化子在双层锰氧化物顺磁相的电输运性质中起着至关重要的作用。
2003-02-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Reply to "Comment on `Evidence for the immobile bipolaron formation in the paramagnetic state of the magnetoresistive manganites'"
Zhao等人[Phys.Rev.B62,R11949(2000)]报道了在几种铁磁锰氧化物的顺磁状态下,氧同位素对固有电阻率和热电功率的影响的研究。同位素效应对本征电输运性质的影响不符合简单的小极化子跳跃机制,但可以很好地解释了一个模型,其中共存的固定双极化子和热激发的小极化子。最近,Banerjee等人[Phys. Rev. B 68,186 - 401(2003)]对我们的论文写了一篇评论,他们误解了我们的理论模型,错误地认为我们将顺磁态的电输运解释为双极化子跳跃。他们混淆了大极化子和小双极化子,使用了不正确的双极化子形成条件,甚至错误地复制了我们的数据。我们表明,在评论中使用的模型是不一致的观察到的氧同位素效应的任何功能。提供了更多的证据来支持我们的原始论文中使用的理论模型。
2005-01-19 cond-mat.str-el
Optical Studies of a Layered Manganite La_{1.2}Sr_{1.8}Mn_2O_7 : Polaron Correlation Effect
La_{1.2} Sr_{1.8} Mn_2O_7单晶劈裂ab面的电导率谱在中红外区显示出一个小的极化子吸收带。随着温度(T)降低到居里温度(T_C),小极化子带的中心频率向高频移动,产生类似于带隙的特征,在低于T_C时,小极化子带的中心频率向低频塌陷。有趣的是,随着T的降低,伸缩声子模在T_C以上变硬,在T_C以下变软。这些晶格和电子结构的同时变化表明,在T_C以上存在短程极化子关联,但随着磁有序化而消失。
2000-04-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Direct experimental evidence of multiferroicity in a nanocrystalline Zener polaron ordered manganite
利用X射线衍射、磁化强度、阻抗谱和反射极化等测试手段,讨论了Pr 0.67 Ca 0.33 MnO 3(PCMO)铁磁和铁电共存的粒度可调谐性.用正上负下方法测量的复极化曲线清楚地证明了在Zener极化子(ZP)有序P21nm和无序Pbnm结构之间存在相分离的PCMO中存在铁电性。我们还发现,铁电响应增强的纳米晶样品,只要ZP有序不被破坏,而长程反铁磁有序在低温下在体系统中被取代的纳米粒子中的铁磁关联。通过减小晶粒尺寸,有可能使铁磁性和铁电性在室温附近共存的结论应该普遍适用于所有ZP有序锰氧化物。
2014-12-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spectral properties and infrared absorption in manganites
在最近提出的变分方法中,已经表明,在具有$0<x<0.5$的$La_{1-x}A_xMnO_3$钙钛矿中,在金属-绝缘体转变附近,磁和电子-声子相互作用的组合效应将系统推向两个共存相的状态:低电子密度的一个由巡游大极化子形成铁磁畴和高电子密度的一个由局部小极化子产生,顺磁性或反铁磁性畴。本文利用上述变分方案,导出了不同温度下$x=0.3$锰氧化物的光谱和光学性质。结果发现,相分离制度诱导一个强大的赝能隙的激发光谱的系统。然后,电导率谱的特征在于随着温度$T$降低,谱权重从高能量转移到低能量。在金属铁磁相,在低$T$的两种类型的红外吸收出来:德鲁德项和一个广泛的吸收带,分别由于大极化子的相干和非相干运动。所得结果与实验结果吻合较好。
2001-06-28 cond-mat.str-el
Ferromagnetism and electron-phonon coupling in the manganites
综述了铁磁掺杂锰氧化物(如$x\approx0.2$-0.4的\chem{La_{1-x}Ca_xMnO_3})的物理性质。在巡游电子磁性的一般框架内讨论了双交换的概念。在这方面的新特点是耦合的电子本地声子模式。重点放在声子的量子性质和与极化子物理学的联系。然而,它强调的锰氧化物落在一个中间耦合制度,标准的小极化子理论不适用。最近发展的多体相干势近似能够处理这种情况和格林最近的应用Holstein双交换模型进行了说明。讨论的问题包括基本电子结构的性质,金属-绝缘体过渡,统一的巨大的磁阻,压力效应和同位素效应,赝隙光谱和自旋波上的电子-声子耦合的影响。
2002-01-30 cond-mat.str-el
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
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 $_…
2013-09-27 cond-mat.str-el
Ultrafast structural and electronic dynamics of the metallic phase in a layered manganite
锰氧化物中不同状态之间的转变可以由各种外部刺激驱动。用光控制这些转变为研究它们进化的微观路径提供了可能性。利用飞秒透射电子显微术研究了双层锰氧化物对超快光激发的响应。我们发现,光致温度跳跃发射的压力波,挑起相干振荡的晶格参数,通过超快电子衍射检测。它们对电子结构的影响通过超快电子能量损失谱(EELS)进行监测,揭示了不同轨道响应特定结构扭曲的动力学。
2014-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Low temperature dynamic polaron liquid in a manganite exhibiting colossal magnetoresistance
本研究针对量子材料中极化子在金属-绝缘体转变中的演化问题,利用RIXS观测庞磁电阻双层锰氧化物的电子-晶格耦合变化,结合理论证明低温金属相存在动力学极化子液体基态。
2024-05-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A surprising relation between double exchange and Heisenberg model spectra: Application to half-doped manganites
最近在半掺杂锰氧化物中发现的齐纳极化子通常被看作是由只涉及金属相关电子的双交换哈密顿量控制的混合价实体。然而,它们可以被认为是亚铁磁局部单位,如果孔是本地化的桥接氧原子隐含建议最近的平均场从头计算。在后一种情况下,物理学由涉及磁氧桥的海森堡哈密顿量所支配。本文表明,这两种模式的分辨率所产生的光谱分析是相同的。这个单一的模型光谱准确地再现了齐纳极化子在Pr0.6Ca0.4MnO3锰氧化物研究通过显式相关从头计算的光谱。由于每个模型所支持的物理性质是不同的,因此对精确的哈密顿基态波函数的分析应该是先验的,从而使人们能够确定最合适的模型。它将表明,无论是频谱还是波函数分析都没有带来任何决定性的论点来解决这个问题。这种不可判定性很可能在实验信息中遇到。
2006-07-03 cond-mat.str-el
Giant magnetoelectric effect in pure manganite-manganite heterostructures
在大块材料和异质结构中获得强磁电耦合是一个持续的挑战。我们表明,锰氧化物异质结构的形式${\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。
2017-02-21 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
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
Driving magnetic order in a manganite by ultrafast lattice excitation
磁性的光学控制,对高速数据处理和存储的兴趣,迄今为止仅用近红外激发来证明。然而,在吸收材料中,如此高的光子能量可能导致显著的耗散,使得切换时间长并且小型化具有挑战性。在锰氧化物中,磁性直接耦合到晶格,如对外部和化学压力或铁电极化的响应所证明的。在这里,飞秒中红外脉冲被用来激发晶格中的La0.5Sr1.5MnO4和电子顺序的动态测量飞秒共振软X射线散射与X射线自由电子激光。我们观察到,磁性和轨道的订单减少了晶格的激发。这个过程发生在几皮秒内,被解释为在位移交换淬灭之后复杂的电荷-轨道-自旋结构的弛豫-在晶格被扭曲之后磁和轨道序参量的平衡值的迅速移动。提出了一个基本的单向晶格位移的微观图片,基于非线性整流的直接激发的振动场,分析在特定的晶格对称性的La0.5Sr1.5MnO4。通过超快晶格激发来控制磁性与多铁性效应具有重要的相似性,并可能成为高速光磁性的新范例。
2011-05-19 cond-mat.str-el
A 'p-n' diode with hole and electron-doped lanthanum manganite
空穴掺杂的锰氧化物La0.7Ca0.3MnO3和电子掺杂的锰氧化物La0.7Ce0.3MnO3在250 K左右发生绝缘体到金属的转变,在此温度以上都表现为极化子半导体。我们成功地制备了外延三层(La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3/SrTiO_3/La_(0.7)Ce_(0.3)MnO_3),其中SrTiO_3是绝缘体。在室温下,即在半导体状态下,它表现出类似于p-n二极管的不对称电流-电压(I-V)特性。在I-V特性中观察到的不对称性在两个锰氧化物层都是金属的低温下消失。据我们所知,这是第一次报告这样的p-n二极管,使用极化半导体制度的掺杂锰氧化物。
2001-08-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Essential Interactions in Oxides and Spectral Weight Transfer in Doped Manganites
我们计算了锰氧化物,铜氧化物和其他一些电荷转移绝缘体中的Fröhlich电子-声子相互作用的值,并表明这种相互作用比任何相关的磁相互作用强得多。极化子位移由于弗罗里希相互作用,这是约1 eV,表明在这些系统中的载流子是小(双)极化子在所有温度和掺杂水平,与氧同位素效应和其他数据一致。相反的结论,最近在文献中提出,被证明是不正确的。在双极化子理论的框架内解释了铁磁锰氧化物的光学电导率的频率和温度依赖性。
1999-11-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge Localization in Disordered Colossal-Magnetoresistance Manganites
通过对角无序的双交换哈密顿量研究了磁电阻锰氧化物顺磁相的金属或绝缘性质。迁移率边缘轨迹的确定与转移矩阵法。态密度计算表明,在20-30%掺杂的情况下,在费米能级处,单独的随机跳跃不足以诱导安德森局域化。我们认为,金属-绝缘体转变可能是由于形成局域极化子从非均匀的扩展状态的有效带宽减少随机跳跃和电子-电子相互作用。
1996-12-04 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
Ultrafast collective dynamics of short-range charge/orbital ordering fluctuations in colossal magnetoresistive oxides
巨磁电阻锰氧化物是一种自旋、电荷、轨道和晶格自由度之间存在强耦合的高关联系统,导致复杂的相图和多种有序形式的共存。例如,MnO $_{6} octahedra in CMR manganites and compete with the electron itinerancy favored by double exchange. However, access to the ordered dynamical state has been challenging, mostly due to intrinsic experimental difficulties in measuring fast short-range correlations. Here, we report on a strongly damped low-energy collective mode originating from fast short-range CO fluctuations in La}$ _{0.67}Ca $_{0.33}Mn{O}$ _{3}(LCMO)单晶和薄膜的纳米级电荷/轨道有序(CO)涨落似乎与Jahn-Teller(JT)畸变协同作用。我们阐明了集体模式的色散关系和依赖于平均A位离子半径,r$_{A},和空穴掺杂浓度。我们的研究结果表明,第一次CMR锰氧化物中的动态…
2003-10-15 cond-mat.str-el
Preserving orbital order in a layered manganite by ultrafast hybridized band excitation
在混合价锰氧化物中,近红外激光通常同时熔化轨道和自旋序,对应于锰的Mott-Hubbard带中的光诱导$d^{1}d^{0}$ $\xrightarrow{}$ $d^{0}d^{1}$激发。在这里,我们使用超快的方法-飞秒共振X射线衍射和光学反射率-证明在层状锰氧化物Nd $_{1-x}$ Sr $_{1+x}$ MnO $_{4}$($\it{x}$ = 2/3)的轨道响应不遵循这个计划。在光激发饱和通量,轨道顺序仅减少了百分之几的瞬态。取代典型的$d^{1}d^{0}$ $\xrightarrow{}$ $d^{0}d^{1}$跃迁,该化合物中的近红外泵浦促进了一种基本上不同的电荷转移机制,即$d^{0}$ $ \xrightarrow{}$ $d^{1}L$,其中$\it{L}$表示氧带中的空穴。这一新的发现可能为在这类复杂材料中选择性地操纵特定类型的顺序铺平了新的途径。
2019-12-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Isotropic Kink and Quasiparticle Excitations in the Three-Dimensional Perovskite Manganite La$_{0.6}$Sr$_{0.4}$MnO$_3$
为了揭示三维钙钛矿锰氧化物中的多体相互作用,我们对La $_{0.6}$ Sr $_{0.4}$ MnO $_3$(LSMO)进行了$in$ $situ$角分辨光电子能谱(ARPES)研究,并研究了准粒子的行为.我们观察到准粒子峰周围的费米动量,无论是在电子和空穴带,和明确的扭结在整个空穴费米表面的ARPES带色散。的各向同性行为形成鲜明对比,在层状锰氧化物中观察到的强各向异性准粒子激发。这些结果表明,极化准粒子的电子与Jahn-Teller声子耦合在三维锰氧化物LSMO的铁磁金属相的物理性质中发挥了重要作用。
2015-04-29 cond-mat.str-el
Observation of Kosterlitz-Thouless spin correlations in the colossally magnetoresistive layered manganite $La_{1.2}Sr_{1.8}Mn_{2}O_{7}$
用中子散射方法研究了双层锰氧化物$La_{1.2}Sr_{1.8}Mn_{2}O_{7}$的自旋关联。在顺磁状态的冷却,我们观察到纯粹的二维行为与交叉到三维尺度接近铁磁过渡。低于$T_C$,观察到有效的有限尺寸行为。这些观测结果与传统的准二维Kosterlitz-Escherless模型的定量一致性表明,相变是由磁关联的增长驱动的,磁关联仅与$T_C$以上的极化子弱耦合。
1999-09-03 cond-mat.str-el