First-Principles Studies of the Atomic, Electronic, and Magnetic Structure of a-MnO2 (Cryptomelane)
采用密度泛函理论计算研究了α-MnO 2的结构，α-MnO 2是一种包含角和边共享MnO 6八面体的框架，在角和边之间具有隧道。将K+离子的隧道稳定的a-MnO 2相对于金红石结构的b-MnO 2相，与实验一致。计算的磁性结构具有反铁磁（铁磁）Mn-Mn相互作用之间的角共享（边共享）八面体。纯a-MnO_2是一种间接带隙为1.3 eV的半导体。水和相关的水（OH-; H3 O+）也可以容纳在隧道中;平衡K-O距离随着氧氢化物电荷的增加而增加。
2012-02-03 cond-mat.mtrl-sci
Electronic and magnetic properties of epitaxial thin film of Nd\tsubscript{0.5}Ba\tsuscriptb{0.5}MnO\tsubscript{3}
关于具有均匀无序的Nd_（0：5）Ba_（0：5）MnO_3体材料的电子和磁性，文献中存在着相互矛盾的报道。在本工作中，我们研究了Nd 0：5 Ba 0：5 MnO 3的薄膜，通过脉冲激光沉积生长。通过原位反射高能电子衍射、原子力显微镜、X射线反射率和X射线衍射证实了在逐层模式中外延生长的成功和膜的高质量。这些薄膜被发现是绝缘的，并在低温下表现出自旋玻璃行为。这项研究提供了一个机会，通过异质结构工程调整半掺杂锰氧化物中的电荷/轨道有序和铁磁性之间的竞争。
2022-02-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dynamics of electronic phase separation at the laser-induced insulator-metal transition in (La$_{0.6}$Pr$_{0.4}$)$_{0.7}$Ca$_{0.3}$MnO$_3$
本文研究两种庞磁阻锰氧化物中电子相分离对激光诱导非热行为的作用，发现电子相分离有利于稳定光诱导导电态，为设计具有非平衡态的材料提供指导。
2023-12-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pseudogap behavior in Pr$_{0.5}$Sr$_{0.5}$MnO$_3$: A photoemission study
研究了Pr $_{0.5}$ Sr $_{0.5}$ MnO $_3$顺磁金属（PMM）-铁磁金属（FMM）-反铁磁绝缘体（AFMI）转变的价带电子结构.使用表面敏感的高分辨率光电子能谱，我们已经最终证明了一个赝能隙的存在下，在近费米能级的电子光谱中的PMM和FMM阶段和有限的强度在费米能级的电荷排序（CO）-AFMI阶段的幅度为80毫电子伏。赝能隙行为的解释是强的电子-声子相互作用和Jahn Teller（JT）极化子的形成，表明电荷局域化。绝缘相费米能级的有限强度表明Pr $_{0.5}$ Sr $_{0.5}$ MnO $_3$样品表面缺乏电荷有序。
2011-04-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic Structure and Resonant Circular Dichroism of La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_3$ from Soft X-ray Angle-Resolved Photoemission
Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学）；DESY（德国电子同步辐射中心）；Christian-Albrechts-Universität zu Kiel（基尔大学）
通过软X射线角分辨光电子能谱研究La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_3$的电子结构与共振圆二色性，结合ARPES的动量和自旋选择性及X射线磁圆二色性，探索其非常规磁性特性。
2026-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic phase transitions in Pr$_{0.5}$Ca$_{0.5}$MnO$_3$ epitaxial thin films revealed by resonant soft x-ray scattering
研究了在（LaAl O $_3$）$_{0.3}$ -（SrAl $_{0.5}$ Ta $_{0.5}$ O $_3$）$_{0.7}$（LSAT）（011）$_c$上生长的Pr $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_3$外延薄膜的磁性和轨道有序.在一个新的实验方法中，极化和能量依赖性的共振软X射线散射被用来揭示显着修改的磁序在膜相比，散装，即（i）不同的磁有序波矢量，（ii）不同的磁易轴和（iii）在低温下的额外的磁重排过渡。这些观察结果表明，强烈的影响的外延应变的自旋顺序，这是介导的轨道自由度，并提供了一个有前途的路线，以调整磁性能的锰氧化物薄膜。我们的研究结果进一步表明，共振软X射线散射是一个非常合适的技术来研究磁性的薄膜，中子散射不能很容易地应用于由于小的样品体积。
2011-11-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic and vibrational Raman spectroscopy of Nd$_{0.5}$Sr$_{0.5}$MnO$_3$ through the phase transitions
在320-50 K温度范围内对Nd $_{0.5}$ Sr $_{0.5}$ MnO $_3$单晶进行了Raman散射实验，包括250 K的顺磁绝缘体-铁磁金属转变和150 K的电荷有序反铁磁转变。在顺磁相中观察到扩散电子拉曼散射响应，该响应甚至在铁磁相中继续存在，最终在低于150 K时消失。我们理解在铁磁相的不同的电子相共存的扩散响应的存在。声子的频率和谱线宽度在跃迁过程中发生了显著的变化，这不能仅仅用非谐相互作用来解释。
2005-04-20 cond-mat.mtrl-sci
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
Doping Li-rich cathode material Li$_2$MnO$_3$: Interplay between lattice site preference, electronic structure, and delithiation mechanism
我们报告了一个详细的第一性原理研究掺杂锂$_2$ MnO $_3$，在稀掺杂限制和重掺杂，使用混合密度泛函计算。我们发现，铝，铁，钼，钌杂质是积极的最有利的，当纳入锂$_2$ MnO $_3$在Mn网站，而镁是最有利的，当掺杂在锂网站。另一方面，Ni可以在Li位点和/或Mn位点处结合，并且Ni在晶格位点上的分布可以通过调节材料制备条件来调节。掺杂剂的晶格位置偏好与电荷和自旋状态、掺杂材料的电子结构和脱锂机制之间存在强烈的相互作用。计算的电子结构和电压曲线表明，在Ni-、Mo-或Ru-掺杂的Li $_2$ MnO $_3$中，在脱锂过程期间，在氧化氧之前，氧化发生在电化学活性过渡金属离子上。掺杂剂的作用是在脱锂的初始阶段提供电荷补偿和体电子传导机制，从而使得晶格氧在后期阶段氧化。因此，这项工作说明了如何氧氧化机制可以与传统的机制，涉及过渡金属阳离子在高容量电池阴极材料的设计组合使用。
2017-11-22 cond-mat.mtrl-sci
La 7/8 Sr 1/8 MnO3: long period orbital order with hole stripes
采用转动不变的LSDA（Local Spin Density Approximation）+U方法研究了La 7/8 Sr 1/8 MnO 3的电子结构.在2a*2b*4c超晶胞中，我们发现了铁磁绝缘溶液的特殊电荷和轨道序，其中a，b和c表示立方钙钛矿轴。这些孔沿轴线分布在每隔一个ac平面中的3线条纹上。空穴条纹的稳定机制是由于强的p-d杂化作用。
1999-12-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic and magnetic properties of (NdNiO$_3$)/(La$_{2/3}$Sr$_{1/3}$MnO$_3$) superlattices: a DFT+U perspective
本研究通过 DFT+U 计算揭示 NNO/LSMO 超晶格中界面 Ni-Mn 铁磁与内部 Ni 反铁磁共存，导致界面铁磁耦合，并伴随 NNO 半金属化，与实验一致。
2024-09-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic and structural transition in $La_{0.2} Sr_{0.8} Mn O_3$
我们研究了La $_{0.2}$ Sr $_{0.8}$ MnO $_{3}$中电子跃迁和结构跃迁的相互作用。输运和比热测量显示出不寻常的演变和一级相变在265 K附近的签名。Mn K边扩展的$x$ -射线吸收精细结构的结果揭示了即使在立方相中MnO $_6$八面体中的畸变以及在相变中畸变的显著演变。这些结果表明Mn 3 $d$轨道占有率的涨落和电子性质的无序的重要性，这可能有助于理解在这些系统中提出的轨道和自旋有序。
2007-12-17 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
Multivalued memory effects in electronic phase-change manganites controlled by Joule heating
研究了在铁磁金属态和电荷有序绝缘态之间的滞后区中，Nd_{0.65} Ca_{0.35} MnO_3和（Nd_{1-y} Sm_{y}）_{0.5} Sr_{0.5} MnO_3（y=0.75）单晶中磁场、电流和电压脉冲引起的非易失性多值记忆效应。在这项研究中观察到的电流/电压效应解释的自加热效应，这使我们能够控制巨大的电阻效应。这种热循环引起的电子固态和液态之间的转换可以被视为相变硫属化合物中原子晶体/非晶转变的电子版本。
2006-07-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Monte Carlo study of MnO solid
用量子蒙特卡罗方法研究了锰氧化物固体的电子结构。实验波函数由Hartree-Fock轨道和密度泛函理论建立，电子-电子关联由固定节点QMC恢复。相关性效应显着，QMC对间隙和凝聚力的估计与实验结果非常一致。与混合功能的结果的比较指出的重要性，准确的交换，以改善过渡金属氧化物系统的密度泛函描述。
2004-11-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The intrinsic ferromagnetism of two-dimensional (2D) MnO$_2$ revisited: A many-body Quantum Monte Carlo and DFT+U study
单层MnO $_2$是已经实验合成并且可商购的少数预测的二维（2D）铁磁体之一。Mermin-Wagner定理指出，除非磁各向异性（MA）存在并垂直于平面，否则2D材料中的磁序不能持续，这允许有限的临界温度。以前的计算研究已经预测了二维MnO $_2$的磁有序和居里温度与DFT+U（密度泛函理论+ Hubbard U校正），结果具有很强的依赖于Hubbard U参数。扩散蒙特卡罗（DMC）是一种相关电子结构方法，已经证明了各种二维和体系统的电子和磁性的成功，因为它对起始哈伯德参数和密度泛函的依赖性较弱。在本研究中，我们使用DMC和DFT+U计算单层MnO $_2$的磁性。我们发现铁磁有序比反铁磁有序更有利，并确定了磁交换参数（$J$）的统计界限。此外，我们进行了自旋轨道MA能量计算，使用DFT+U和使用我们的DMC和DFT+U参数以及Torelli和Olsen的分析模型，我们估计MnO $_2$的临界温度的上限为28.8 K。这些QMC的结果旨在作为一个准确的理论基准，必要的实现和未来的二维磁性器件的发展。这些结果也表明，需要准确的方法来预测相关的二维材料的磁性。
2022-03-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Laboratory hard X-ray photoelectron spectroscopy of La$_{1-x}$Sr$_{x}$MnO$_{3}$
采用单色Cr K $α$（$hν= 5414.7$ eV）X射线源，利用实验室硬X射线光电子能谱学（HXPS）系统研究了LaPDMATHABMO Sr $_x$ MnO $_3$的芯能级电子结构.在OPDMATHABMR HXPS谱中没有观察到明显的高结合能肩，而在Mn $2p_{3/2}$ HXPS谱中观察到增强的低结合能肩结构，这两者都是高体灵敏度的表现。如此高的体灵敏度使我们能够跟踪Mn $2p_{3/2}$肩部结构的$x$的全范围内，给我们一个新的洞察力的Mn $2p_{3/2}$核心水平的结合能的变化。与常规实验室XPS（$hν= 1486.6$ eV）和同步辐射源（$hν= 7939.9$ eV）的结果比较表明，HXPS是分析不同化合物的体电子结构的一种强大而方便的工具。
2015-07-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The importance of electronic correlations in exploring the exotic phase diagram of layered Li$_x$MnO$_2$
本研究利用从头算动力学平均场理论揭示层状Li$_x$MnO$_2$随脱锂的丰富相图，涵盖反铁磁绝缘体、关联金属及铁磁金属等状态，并阐明电子关联对奇异相的关键作用。
2023-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic structure of bulk manganese oxide and nickel oxide from coupled cluster theory
我们描述的基态和激发态的电子结构的体MnO和NiO，两个原型的相关电子材料，使用耦合团簇理论与单双激发（CCSD）。作为一个推论，这项工作还报告了第一次实施的无限制周期从头计算运动方程CCSD。从Hartree-Fock参考开始，我们发现MnO和NiO的基本间隙分别为3.46 eV和4.83 eV，与实验相比略有高估，尽管有限尺寸标度表明间隙在热力学极限中被严重高估。从相关的电子能带的字符，我们发现MnO和NiO位于中间莫特/电荷转移绝缘体制度，虽然NiO出现作为一个电荷转移绝缘体时，只考虑基本的间隙。在布里渊区的大部分区域，最低准粒子激发具有金属3d和O 2 p的特征，而在Γ点附近，最低导带准粒子激发具有s的特征。我们的研究支持耦合集团理论的潜力，提供高层次的多体相关固体的见解。
2019-10-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Local electronic structure of dilute hydrogen in $β$-MnO$_{2}$
本研究利用$μ$SR技术与DFT计算探究了$β$-MnO$_{2}$中氢杂质的电子与磁态，发现间隙氢作为浅施主，并揭示了介子在氧通道中心的局域机制。
2024-01-04 cond-mat.mtrl-sci
Valence electronic structure of Mn in undoped and doped lanthanum manganites from relative K x-ray intensity studies
用来自200 mCi $^{241}$ Am点源的59.54 keV $γ$ -射线激发后，测量了$Mn$、$MnO_{2}$、$LaMnO_{3}$和$La_{0.7}B_{0.3}MnO_{3}$（$B$ = $Ca$、$Sr$和$Ce$）体系中$Mn$的相对$K$ X射线强度。化合物的测量结果显著偏离纯$Mn$的结果。实验数据与多组态Dirac-Fock（MCDF）有效原子模型计算结果的比较表明，对于掺杂的锰氧化物，除了电子掺杂的$La_{0.7}Ce_{0.3}MnO_{3}$和空穴掺杂的$La_{0.7}Ca_{0.3}MnO_{3}$化合物有一些小的偏差外，与离子模型的预测结果基本一致. $MnO_{2}$和$LaMnO_{3}$的结果与离子模型的预测有很大的偏差。我们测得的$La_{0.7}Ca_{0.3}MnO_{3}$中$Mn$的$Kβ/Kα$比率不能解释为末端成员的$Mn$的$Kβ/Kα$比率的线性叠加，这与Tyson等人最近根据其$Mn$ $Kβ$光谱提出的建议相反。
2000-12-04 cond-mat.mtrl-sci
Colossal enhancement of magnetoresistance in La$_{0.67}$Sr$_{0.33}$MnO$_{3}$ / Pr$_{0.67}$Ca$_{0.33}$MnO$_{3}$ multilayers: reproducing the phase-separation scenario
在铁磁金属-电荷有序绝缘体锰氧化物多层膜中，磁电阻在很宽的温度范围内得到了极大的增强。人工创建的相共存的多层复制的磁输运性质的亚稳性的特征签名通常观察到的电子相分离的锰氧化物。
2010-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Defect physics, delithiation mechanism, and electronic and ionic conduction in layered lithium manganese oxide cathode materials
层状LiMnO $_2$和Li $_2$ MnO $_3$由于其高的理论容量而对于锂离子电池阴极具有极大的兴趣。然而，由于电化学性能差，这些材料的实际应用受到限制。在此，我们报告了一个全面的第一性原理研究的缺陷物理在LiMnO $_2$和Li $_2$ MnO $_3$使用混合密度泛函计算。我们发现锰反位在LiMnO $_2$中具有低的形成能，并且可以作为杂质相形成的成核位置。在Li $_2$ MnO $_3$中也可以以高浓度出现反位;然而，与LiMnO $_2$不同，它们可以通过在制备期间调整实验条件来消除。其他本征点缺陷也可能发生，并对材料的性能和功能产生影响。锂空位的形成的分析表明，锂提取从LiMnO $_2$是与锰网站的氧化，导致锰的小孔极化子的形成，而在锂$_2$ MnO $_3$的内在脱锂机制涉及在氧网站的氧化，导致形成的束缚氧空穴极化子$η_{\rm O}^{+}$。层状氧化物被发现有没有或可忽略不计的带状载体，它们不能被掺杂的n-或p-型。电子传导通过空穴和/或电子极化子的跳跃进行;离子传导通过锂单空位和/或双空位迁移机制发生。由于在本体Li $_2$ MnO $_3$中不存在带负电荷的锂空位的情况下，$η_{\rm O}^{+}$不稳定，因此在脱锂开始附近的电子传导可能较差。我们建议，与$η_{\rm O}^{+}$，因此，锂$_2$ MnO $_3$的电化学性能…
2015-02-24 cond-mat.mtrl-sci
Charge transfer across transition metal oxide interfaces: emergent conductance and new electronic structure
采用密度泛函理论和动力学平均场论计算方法研究了由钒酸盐和锰氧化物钙钛矿和Ruddlesden-Popper结构材料交替层组成的人工超晶格中的栅内电荷转移。我们发现，钒和锰之间的电负性差异导致适度的电荷转移从VO 2到MnO 2层中的钙钛矿和Ruddlesden-Popper基超晶格，导致空穴掺杂的VO 2层和电子掺杂的MnO 2层。比较钙钛矿和Ruddlesden-Popper基异质结构提供了对顶端氧的作用的见解。我们的第一性原理模拟表明，异质结构提供的内部电荷转移和量子限制的组合是一种强有力的方法来设计过渡金属氧化物的电子结构和定制相关效应。
2015-01-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tailoring the interfacial magnetic interaction in epitaxial La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_3$/Sm$_{0.5}$Ca$_{0.5}$MnO$_3$ heterostructures
本文通过构建LSMO/SCMO外延异质结构，发现增加界面数量可调节交换偏置并模拟电子相分离，利用理论模型揭示了界面处铁磁与反铁磁自旋在电荷有序下的复杂相互作用。
2023-03-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Edge and Width Dependent Electronic Properties of Nanoribbons of Manganese Oxide
在本工作中，研究了最近合成的MnO的二维和一维蜂窝结构的结构、磁性和电子性质[Zhang et al.Nat.Commun.，20，1073-1078（2021）]通过使用第一性原理计算研究。计算结果表明，单层2D MnO晶体具有简并反铁磁（AFM）基态和相对不利的铁磁（FM）态。此外，磁各向异性的计算揭示了源于锰原子中未成对电子态的磁性的易磁化轴方向垂直于晶面。在电子学上，虽然FM-MnO是具有窄带隙的直接半导体，但AFM相显示出大的间接带隙半导体行为。此外，对MnO纳米带的计算表明，锯齿形边缘的纳米带显示金属钡，而扶手椅形边缘的纳米带是半导体。在磁性上，对于锯齿形或扶手椅边缘的纳米带，垂直于纳米晶生长方向的AFM顺序被发现是有利的其他AFM和FM订单。此外，取决于边缘对称性和带宽度，纳米带的禁带宽度值显示不同的家庭行为。
2022-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic order and valency at La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_{3}$/SrTiO$_{3}$ interfaces
本文报道了La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_{3}$ /SrTiO $_{3}$两种可能的界面终端的电子结构的第一性原理计算。我们发现La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ O/TiO $_{2}$界面保持了MnO $_{2}$层与体相之间的层间铁磁耦合。另一个界面MnO $_{2}$ /SrO有利于与体相的反铁磁耦合。通过在界面处插入两个未掺杂的LaMnO $_{3}$晶胞，铁磁性得以恢复。这可以从界面附近载流子的掺杂水平和迁移率方面来理解。
2006-04-13 cond-mat.mtrl-sci
Inverse versus Normal NiAs Structure as High-Pressure Phase of FeO and MnO
采用第一性原理计算研究了FeO和MnO的高压相。本文的理论研究预测MnO的高压相为金属正B8结构（nB8），而FeO的高压相为反B8结构（iB8）。化学计量的FeO的独特高压相的新颖特征在于，该系统在有序反铁磁（AF）状态下应该是带绝缘体，并且带隙的存在导致该相的特殊稳定性。观察到的高压和高温相的FeO的金属性可能是由AF秩序的损失，也由非化学计量产生的巡回载体。X射线衍射实验的分析提供了进一步的支持，目前的理论预测的FeO和MnO。FeO高压相的强稳定性意味着它可能在地核中扮演重要角色。
1997-07-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ti substituted La(0.67)Ca(0.33)MnO(3) ortho-perovskites: Dominant role of local structure on the electrical transport and magnetic properties
讨论了局域结构对La的电输运和磁性质的影响（0.67）钙（0.33）Mn（1-x）Ti（x）O（3）系统，在比较Mn位取代La的结构、输运和磁性的基础上（0.67）钙（0.33）MnO（3）与等价的反磁性和顺磁性离子，我们认为局部结构效应起决定性作用，与局域自旋耦合效应相比，CMR锰氧化物的铁磁-金属基态
2005-12-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Accurate screened exchange band structures for transition metal monoxides MnO, FeO, CoO and NiO
我们报告的能带结构和态密度计算的四个过渡金属一氧化物MnO，FeO，CoO和NiO使用混合密度泛函sX-LDA。后过渡金属氧化物是强关联材料的典型例子，这对电子结构方法提出了挑战。我们比较我们的结果与现有的实验数据表明，我们的计算产生准确的预测的基本带隙和价带的FeO，CoO和NiO。对于MnO，带隙被低估，这表明我们筛选的混合功能方法没有捕获的额外的多体效应。
2013-03-11 cond-mat.mtrl-sci
Magnetism in stoichiometric and off-stoichiometric MnO clusters: Insights from {\it ab initio} theory
利用密度泛函理论研究了MnO团簇的几何结构和磁性结构随组成的演化。通过势能面进行系统和广泛的搜索，以确定正确的基态和重要的异构体。我们发现，在这些MnO团簇的磁结构是复杂的，这已经解释了使用本征电子结构的集群，并分析了使用模型哈密顿参数从最大局域化的Wannier函数。计算的非化学计量MnO团簇的垂直位移能与最近的实验结果进行了比较。有趣的是，团簇的带电状态强烈影响团簇的几何形状和磁性结构，这与相应的中性对应物非常不同。在此基础上，利用哈伯德模型和混合交换关联泛函讨论了电子关联在描述简单Mn-二聚体和MnO团簇中的重要性.
2014-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Local distortion of MnO$_6$ octahedron in La$_{1-x}$Sr$_x$MnO$_{3+δ}$ (x = 0.1 to 0.9): an EXAFS study
用室温下的X射线吸收谱（EXAFS）研究了La $_{1-x}$ Sr $_x$ MnO $_{3+δ}$（x = 0.1 ~ 0.9）化合物的K边扩展X射线吸收精细结构.从详细的EXAFS分析中发现，Mn位周围的局部结构与从X射线衍射推断的全局结构不同，特别是当x <= 0.4时，表明MnO $_6$八面体中存在局部畸变。对于菱形化合物，x = 0.1至0.3，畸变在x = 0.1时最大，并且观察到两个键长-短键长在基面，长键长在顶面。对于x = 0.4至0.8的化合物，在基面中观察到两个短键和四个长键-两个在基面中，其余两个在顶面中。对于x ≤ 0.3的化合物，随着x的增加，长键长度减小，短键长度增加，而对于0.4 ≤ x ≤ 0.8的化合物，两种类型的键长度都减小。键长的这种行为是在x = 0.4组成下从Jahn-Teller型到呼吸型的变形性质改变的指示。
2006-01-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A first principles study of wurtzite-structure MnO
我们提出了一个密度泛函理论的研究结果MnO的纤锌矿结构。我们的动机是提供了最近的实验报道Mn掺杂的纤锌矿结构ZnO的铁磁性。我们发现纤锌矿MnO a）与基态的岩盐MnO相比，在能量上并没有强烈的不利影响，b）表现出很强的磁结构耦合，c）具有比ZnO更大的压电响应。这些预测预示着基于Mn掺杂ZnO的铁磁压电半导体的产生。
2003-11-24 cond-mat.mtrl-sci
Hard x-ray standing-wave photoemission study of the interfaces in a BiFeO$_3$/La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_3$ superlattice
混合多铁性材料如BiFeO $_3$（BFO）和La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_3$（LSMO）异质结构由于其复杂的电子和磁性而成为非常有趣的功能系统。影响涌现特性的关键参数之一是界面的质量，其中不同的相互扩散长度可以产生不同的化学和独特的电子状态。本文报道了利用驻波硬X射线光电子能谱在一阶布拉格和近全反射几何条件下对BFO/LSMO超晶格进行的高分辨率深度分辨化学和电子研究。我们的研究结果表明，BFO上的LSMO顶部的界面是原子突变，而BFO界面上的LSMO显示出约1.2个晶胞的互扩散长度。这两个接口也表现出不同的化学梯度，与BFO/LSMO接口被Sr终止的光谱上独特的高结合能组件在Sr 2 p核心水平的光谱，这是空间上包含在1个单元格从接口。从电子学的角度，观察到独特的价带功能体BFO，体LSMO和他们的界面。我们的X射线光学分析揭示了在BFO/LSMO界面处的独特电子签名，我们将其归因于这些相应层之间的耦合。基于布拉格反射驻波测量的价带分解也揭示了BFO和LSMO层之间的能带对准。我们的工作表明，驻波硬X射线光电子能谱是一种可靠的非破坏性技术，探测深度分辨的电子结构的埋层和界面的亚单位细胞的分辨率。等效的调查可以成功地应用于广泛的一类材料，如钙钛矿复合氧化物与新兴的界面现象。
2020-12-14 cond-mat.mtrl-sci
Correlation between structure and properties in multiferroic La$_{0.7}$Ca$_{0.3}$MnO$_3$/BaTiO$_3$ superlattices
在720 $^o$ C温度下，采用脉冲激光沉积法在SrTiO $_3$上生长了由铁磁材料La $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$ MnO $_3$（LCMO）和铁电材料BaTiO $_3$（BTO）组成的超晶格.虽然从X射线衍射研究中提取的超晶格的面外晶格参数被发现依赖于BTO层厚度，但面内晶格参数几乎是恒定的。通过常规sin $^2ψ$方法检查菌株的进化、其性质及其在样品中的分布。讨论了结构变化对超晶格物理性质的影响，以及应变在超晶格中诱导多重铁性的可能作用。
2005-12-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chemical potential shift and spectral weight transfer in Pr$_{1-x}$Ca$_x$MnO$_3$ revealed by photoemission spectroscopy
通过光电子能谱的测量，研究了Pr $_{1-x}$ Ca $_x$ MnO $_3$（PCMO，$0.2 \le x \le 0.65$）中费米能级附近的电子态密度（$E_F$）随载流子浓度的变化.结果表明，$x \agt 0.3$的化学势移动受到抑制，在低温下出现电荷交换（CE）型反铁磁电荷有序态。我们认为这一观察是有关的电荷自组织，如条纹形成在微观尺度上在这个组成范围内。结合以前在La $_{1-x}$ Sr $_x$ MnO $_3$中观察到的单调化学势移动，我们得出结论，电荷自组织的趋势随着带宽的减小而增加。在价带中，Mn 3 $d$的$e_g$电子在PCMO中的光谱权重从$E_F$下方1eV的$\sim$转移到$E_F$附近的区域，导致即使在$x \agt 0.3$的顺磁绝缘相中，$E_F$处的强度也有限，这可能与电荷自组织的倾向有关.在$E_F$的有限强度，尽管绝缘的传输行为是一致的波动涉及铁磁金属状态。
2006-06-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spectroscopic evidence for a charge-density-wave condensate in a charge-ordered manganite: Observation of collective excitation mode in Pr$_{\text{0.7}}$Ca$_{\text{0.3}}$MnO$_{\text{3}}$ by using THz time-domain spectroscopy
THz时域光谱用于直接探测电荷有序锰氧化物Pr $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$ MnO $_3$的低能（0.5- 5 meV）电动力学。我们揭示了存在一个有限的峰值结构约2- 3 meV远低于电荷间隙$\sim300$ meV。在类比的低能量光学性能的低维材料，我们归因于这种观察到的结构所产生的电荷密度波凝聚的集体激发模式。这一发现提供了重要作用的准一维性质的电荷和轨道有序的Pr $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$ MnO $_3$。
2002-06-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Flexible PDMS/La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_3$/MWCNT Composite Thin Films for Multifunctional Temperature and Magnetic Sensing Electronic Skin
Indian Institute of Technology Bhilai（印度理工学院比莱分校）；VNR-Vignana Jyothi Institute of Engineering and Technology（VNR-Vignana Jyothi工程技术学院）
通过溶液浇铸法制备柔性PDMS/LSMO/MWCNT复合薄膜，结合结构分析、电学和磁学测量，实现了温度与磁场双传感功能，为下一代电子皮肤提供材料基础。
2026-06-05 cond-mat.mtrl-sci
Mott Transition of MnO under Pressure: Comparison of Correlated Band Theories
通过四种不同的相关能带理论方法：局域密度近似+ Hubbard U（LDA+U）、赝势自相互作用修正（pseudo-SIC）、混合泛函（组合局域交换加Hartree-Fock交换）和局域自旋密度SIC（SIC-LSD）方法，获得了压力下MnO的电子结构、磁矩和体积塌陷。每种方法处理之间的相关性的五个锰3d轨道（每自旋），包括它们的杂化与三个O $2p$轨道的价带和它们的变化与压力。重点是岩盐MnO的方法比较（忽略观察到的过渡到NiAs结构在90-100 GPa范围内）。每种方法预测一阶体积崩溃，但在预测的体积和临界压力的变化。伴随着体积坍缩的是矩坍缩，对于所有方法来说，矩坍缩是从高自旋到低自旋（5/2到1/2），而不是像最简单的情况那样从高自旋到低自旋。不同的方法中，发生转变的具体方式有很大的不同：伪SIC和SIC-LSD给出绝缘体到金属的转变，而LDA+U给出绝缘体到绝缘体的转变，混合方法给出绝缘体到半金属的转变。投影的状态密度以上和以下的过渡为每一种方法，并用于分析每个过渡的字符。在某些情况下，反铁磁有序相的菱面体对称性明显地影响了转变的性质。
2006-10-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Crystal and magnetic structure of the La$_{1-x}$Ca$_{x}$MnO$_{3}$ compound $(x=0.8,0.85)$
研究了La-$_{1-x}$-Ca-$_{x}$-MnO-$_{3}$化合物的晶体结构和磁结构。在T=300 K时，两种样品都是顺磁性的，具有晶体学对称性$Pnma$。在低温下，它们经历从具有$a_p\sqrt{2}\times 2a_p\times a_p\sqrt{2}$的正交$Pnma$型结构到具有（$a_p\sqrt{2}\times 2a_p\times a_p\sqrt{2}$，$β=90+ε\sim 91.4^{\rm o}$）和$T_N$以下的$P2_1/m$空间群的单斜晶系结构的单斜晶系畸变。结构转变的开始与传播矢量为${\bf k}=({1/2},0,{1/2})$的$C$型长程反铁磁有序的发展相一致。单斜晶胞使我们能够确定Mn磁矩相对于晶轴的方向：它垂直于传播矢量${\bf m}\perp {\bf k}=({1/2},0,{1/2})$。发现在$T=1.6$ K处的有序磁矩的振幅分别为$2.53(2)$和$2.47(2)μ_{B}$（对于$x=0.8$）和0.85。
2001-11-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic properties and spin structure of MnO single crystal and powder
零场冷却（ZFC）/场冷却（FC）磁化曲线的块体MnO单晶显示出一个特殊的峰在低温（~ 40 K）类似于观察到的低温峰在MnO纳米颗粒。为了研究这个峰的起源，MnO单晶的自旋结构进行了研究，并与单相粉末样品使用磁力计和极化中子散射进行了比较。磁性测量和极化中子衍射结果都证实了粉末和单晶在Néel温度T_N为118 K时的反铁磁（AF）相变。然而，在单相MnO粉末中没有观察到ZFC/FC磁化曲线中的低温峰。为了更好地了解所观察到的行为，交流磁化率测量已被采用。我们的结论是，清晰的峰的磁信号从单晶起源于少量的亚铁磁性（FiM）Mn 2 O3或Mn 3 O 4杂质，这是生长在MnO晶体孪晶之间的界面。
2017-02-13 cond-mat.mtrl-sci
Hysteretic current-voltage characteristics and resistance switching at a rectifying Ti/Pr$_{0.7}$Ca$_{0.3}$MnO$_{3}$ interface
我们表征了由Pr $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$ MnO $_{3}$（PCMO）夹在SrRuO $_{3}$（SRO）底电极和几种顶电极如SRO、Pt、Au、Ag和Ti之间的外延层状结构的垂直输运性质。在层状结构中，Ti/PCMO/SRO由于具有大滞后的整流电流-电压（$I$ - $V$）特性而不同。对应于$I$ - $V$特性的滞后，通过施加脉冲电压应力，Ti/PCMO界面的接触电阻在两个稳定状态之间可逆地切换。我们提出了一个模型的电阻开关在Ti/PCMO界面，其中的肖特基势垒的宽度和/或高度的改变被捕获的载流子在界面状态。
2004-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Crystal and magnetic structure of La$_{1-x}$Ca$_{x}$MnO$_{3}$ compound $(0.11\leq x\leq 0.175
采用化学计量比的方法研究了$(0.11\leq x\leq 0.175)$的LaPDMATHABMM CaPDMATHABMN MnO $_{3}$化合物的晶体结构和磁结构。对于$x<0.13$，系统的基态是绝缘倾斜反铁磁。对于低于Jahn Teller转变温度（$T_{\rm JT}$）的$0.13\le x \le 0.175$ e，晶体结构经历单斜畸变。晶体结构可用允许两个Mn位的$P 2_1/c$空间群来描述。对于$T<T_{\rm JT}$，晶胞应变参数$s=2(a-c)/(a+c)$增加，在居里点取最大值，然后减小。在低于$T_{\rm M^/M^{//}}\approx 60 $ K时，$s$的斜率突然改变，最后以几乎为零的斜率接近T=0 K。在$T_{\rm M^/M^{//}}$处$s$的变化与磁测量中的特征有关。随着$x$向铁磁金属边界增加，虽然$s$明显减少，但单斜结构被保留。讨论了单斜结构与产生铁磁绝缘基态的轨道有序的关系。我们还研究了在空气气氛中制备的样品。这类样品显示出铁磁绝缘行为，而不遵循$s$参数的特定变化。这些样品的晶体结构与所谓的O $^{*}$（$c>a>b/\sqrt{2}$）结构有关。
2005-03-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital order-disorder transition in La(1-x)Nd(x)MnO(3) (x = 0.0-1.0) and La(1-x-y)Nd(yx)Sr(y)MnO(3) (x = 0.1; y = 0.05,0.1)
本文研究了La（1-x）Nd（x）MnO（3）（x = 0.0-1.0）系列（包括LaMnO（3）和NdMnO（3）两个端点之间的整个范围）以及La（0.85）Nd（0.1）Sr（0.05）MnO（3）和La（0.8）Nd（0.1）Sr（0.1）MnO（3）中轨道有序-无序转变的性质。已经观察到，在纯锰氧化物的情况下，随着“x”的增加，转变的一级性质让位于更高阶。与转变相关的潜热（L）首先在x = 0.0-0.3内以较陡的斜率下降，然后在0.3<x<0.9的范围内逐渐下降。这种下降可能是由于更精细的轨道域结构与“x”的演变。在Sr掺杂的样品的情况下，过渡似乎是更高阶的性质，即使对于掺杂水平为5原子%。当然，在这两种情况下，转变温度T（JT）都随着平均A位半径<r（A）>的减小或平均Mn-O-Mn键弯曲角<cos ^2（phi）>的增大而系统性地升高，而与掺杂诱导的无序σ ^2没有明显的相关性。因此，轨道次序的合作性质似乎是强有力的。
2004-12-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Surface Melting of Electronic Order
本文报道了La $_{0.5}$ Sr $_{1.5}$ MnO $_4$中轨道有序表面随温度变化的表面X射线散射研究。我们发现，电子有序的界面宽度的增长，从下面接近体有序温度，虽然体相关长度保持不变。在过渡区附近，表面非常粗糙，没有明确的电子表面，尽管存在体电子有序，也就是说电子表面已经熔化。在体转变之上，观察到轨道级的有限尺寸的各向同性波动，其相关长度等于在转变温度下的电子表面的面内相关长度。
2010-12-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Efficient method for magnetic structure exploration based on first-principles calculations: application to MnO and hexagonal ferrites SrFe$_{12}$O$_{19}$
提出基于Liechtenstein交换耦合参数的高效磁结构探索方法，大幅减少第一性原理计算量，并在MnO和SrFe12O19中准确识别基态磁结构。
2025-05-23 cond-mat.mtrl-sci
The Magnetic Structure of Paramagnetic MnO
利用单晶中子散射和反向MonteCarlo方法，研究了顺磁性MnO在低于居里-外斯温度$|θ|\sim550$，K的温度（160，K）下的磁结构.我们开发的微观图片揭示了一个局部有序的域结构，持续的距离比直接分析自旋关联函数所暗示的关联长度大很多倍。此外，顺磁性MnO中顺磁性自旋相关的方向依赖性在一些重要方面与其初始有序反铁磁状态不同。我们的研究结果对于理解弱阻挫系统中的顺磁态具有重要意义，包括高温超导体。
2016-02-26 cond-mat.mtrl-sci
Crystal and magnetic structure of La_{1-x}Sr_{1+x}MnO_{4} : role of the orbital degree of freedom
本文用衍射技术和高分辨电容法研究了La_{1-x} Sr_{1+x} MnO_4（0<x<0.7）的晶体结构和磁结构。没有证据表明结构相变一样，发现在同构的铜酸盐或镍酸盐，但有显着的结构变化引起的变化的温度和掺杂，我们归因于轨道占领的重排。
2004-08-06 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure synthesis of MnO-ZnO solid solutions with rock salt structure: in situ X-ray diffraction studies
首次采用X射线衍射和同步辐射研究了MnO-ZnO体系在4.8 GPa和1600 K温度下的化学相互作用。在750 K以上，观察到MnO和ZnO之间的化学反应，导致形成岩盐（rs）Mn 1-xZnxO固溶体（0.3 \leq x \leq 0.7）。在高压下原位测量了这些固溶体的晶格参数与温度的关系，并计算了相应的热膨胀系数。
2011-02-04 cond-mat.mtrl-sci
The band structure and Fermi surface of La$_{0.6}$Sr$_{0.4}$MnO$_{3}$ thin films studied by in-situ angle-resolved photoemission spectroscopy
利用角分辨光电子能谱（ARPES）技术，对在SrTiO $_{3}$（001）衬底上生长的La $_{0.6}$ Sr $_{0.4}$ MnO $_{3}$（LSMO）薄膜的单晶表面进行了原位角分辨光电子能谱（ARPES）分析，研究了费米能级（$E_{F}$）附近的电子结构.实验结果与基于LDA + $U$的能带结构计算结果进行了比较。LSMO薄膜的能带结构由结合能在2.0 - 6.0 eV范围内的多个高色散O2 $p$导带和靠近$E_{F}$的Mn 3 $d$导带组成.围绕$Gamma$点的ARPES谱显示出在$E_{F}$附近的色散带，这表明在$Gamma$点中心有一个电子袋，尽管由于在$E_{F}$附近的谱权的抑制，它没有像类电子袋那样清晰地分辨出来。与能带结构计算结果相比，所观察到的导带归属于Mn 3 $de_{g}$的多数自旋带，这是LSMO半金属性质的原因.我们发现，费米面的估计尺寸与带结构计算的预测一致，而带宽变得比计算显着变窄。此外，$E_{F}$附近的强度也大大降低。这些差异的实验和计算之间的起源进行了讨论。
2005-03-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nuclear and magnetic structure of an epitaxial La$_{0.67}$Sr$_{0.33}$MnO$_{3}$ film using diffraction methods
本文结合多种衍射、磁测量与对称性分析方法，确定了Si衬底上外延LSMO薄膜在260K以下具有$P\ar 1'$对称性的铁磁结构，磁矩为$(3.5,0,0.3)\,μ_B$。
2023-12-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A-site Randomness Effect on Structural and Physical Properties of Ba-based Perovskite Manganites
在$A$位有序锰氧化物$R$ BaMn $_{2}$ O $_{6}$（$R$ = Y和稀土元素）中发现的新的结构和物理性质要求对钙钛矿锰氧化物有新的理解。本文研究了$A$-位无序形式$R_{0.5}$ Ba $_{0.5}$ MnO $_{3}$，并与$R$ BaMn $_{2}$ O $_{6}$和$R_{0.5}A_{0.5}$ MnO $_{3}$（$A$：Sr，Ca）的结构和电磁性能进行了比较.与普通无序的$R_{0.5}A_{0.5}$ MnO $_{3}$（$A$：Sr，Ca）相比，$_{3}$具有原始的立方钙钛矿结构，其基态以磁性玻璃态为主。在Pr化合物中，当Pr/Ba在$A$-位上具有不同程度的无规性时，$A$-位的无序逐渐抑制铁磁和A型反铁磁转变，最终导致Pr $_{0.5}$ Ba $_{0.5}$ MnO $_{3}$的磁性玻璃态.在Pr $_{0.5}$ Ba $_{0.5}$ MnO $_{3}$中观察到一种特殊的行为，即多阶磁化和电阻率变化。这些性质可能与Ba $^{2 +}$和$R^{3 +}$具有非常不同的离子半径的随机分布所引起的任何空间异质性密切相关。
2004-06-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Octahedral tilts and electronic correlations in La_7/8Sr_1/8MnO_3
用共振X射线散射方法研究了La_7/8Sr_1/8MnO_3在50 - 310 K温度范围内的八面体倾斜度。在La L_II边，共振（300）反射探测了材料中MnO_6八面体的协同倾斜，这一点已被模型计算和LDA+U研究所证实。通过对La_7/8Sr_1/8MnO_3的八面体倾斜度随温度变化的研究，以及与晶格参数、磁化强度和与电荷和/或轨道序相关的超晶格反射的比较，揭示了La_7/8Sr_1/8MnO_3中电子自由度和倾斜自由度之间的密切耦合。
2006-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structure of MnO nanoparticles embedded into channel-type matrices
采用X射线衍射法对不同孔径的介孔氧化硅SBA-15和MCM-41中的MnO进行了表征。通过轮廓分析来分析所测量的图案，并将其与来自受限纳米颗粒的衍射的数值模拟进行比较。从衍射反射的线形和特定位移表明，嵌入物体在通道直径为47-87 μ m的SBA-15基质中形成带状结构，而在通道直径为24-35 μ m的MCM-41基质中形成类锯齿结构。在后一种情况下，受限的纳米颗粒似乎比通道直径窄。讨论了两种不同形状的受限纳米粒子的物理原因。
2005-03-04 cond-mat.mtrl-sci
