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
A Scaling Behavior of Spectral Weight Changes in Perovskite Manganites La_{0.7-y}Pr_{y}Ca_{0.3}MnO_3
系统地研究了La_{0.7-y} Pr_{y} Ca_{0.3} MnO_3的光电导谱。对于金属样品,0.5 eV以下的光谱权重随着温度的降低而增加,其大小可以用有效载流子数N_{eff}(0.5 eV)来表示。无论Pr掺杂如何,所有的N_{eff}(0.5 eV)/T_C的测量值都落入一个标度曲线中。这种缩放行为可以通过Roeder等人的理论模型来解释[Phys. Rev. Lett. 76,1356(1996)],其包括自旋双交换和与空穴的Jahn-Teller晶格耦合。随着Pr掺杂,发现远红外电导率被抑制,可能是由于安德森局域化。
1998-04-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Four-spin ring interaction as a source of unconventional magnetic orders in orthorhombic perovskite manganites
我们采用从头算电子结构计算结合蒙特卡罗模拟研究了体相正交HoMnO $_3$和ErMnO $_3$的磁性和铁电性质。我们的目标是解释的正交钙钛矿锰氧化物(o-$R$ MnO $_3$)与小稀土($R$)阳离子或Y,以及由不同的实验组报道的电极化的强度的方向和幅度之间的矛盾,在测量的磁性的不一致性。我们的计算稳定的几个外来的磁订单(所谓的w-螺旋,H-原子力显微镜和I-原子力显微镜),其存在解决了测量的磁性和铁电性能的o- $R$ MnO $_3$的矛盾。我们表明,这些订单出现由于强大的四自旋环交换相互作用。
2018-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Double-exchange model study of multiferroic $R$MnO$_3$ perovskites
本文首先简要回顾了作者近年来对多铁性$R$ MnO $_3$钙钛矿的理论研究。利用双交换模型,通过引入弱次近邻超交换(最近邻超交换的$\sim10%$)和适度的Jahn-Teller畸变,很好地再现了未掺杂锰氧化物(如TbMnO $_3$和DyMnO $_3$)中真实的螺旋自旋序.从A型反铁磁体(如在LaMnO $_3$中)到螺旋相(如在TbMnO $_3$中),最后到E型反铁磁体(如在HoMnO $_3$中)的相变,随着$R$离子的尺寸减小,也得到了解释。此外,还包括三维点阵相图的新结果。最近发现的LaMnO $_3$和TbMnO $_3$薄膜的铁磁倾向解释考虑衬底应力。最后,从自旋波激发的角度进一步讨论了我们的双交换模型和以前使用的$J_1$-$J_2$ - $J_3$模型之间的关系.
2009-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Proximity to an orbital order with charge disorder state in optimally-doped \textit{RE}\textsubscript{5/8}Ca\textsubscript{3/8}MnO\textsubscript{3} perovskites
本文通过同步辐射X射线和中子衍射研究最优掺杂RECMO钙钛矿,揭示其晶格应变状态接近一种新型轨道有序:电荷无序态,该态与铁磁金属态竞争导致相共存和巨磁电阻效应。
2024-09-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Valence instability of cerium under pressure in the Kondo-like perovskite La$_{0.1}$Ce$_{0.4}$Sr$_{0.5}$MnO$_3$
在2.1GPa和9 T下研究了流体静压和磁场对铁磁基态的类Kondo钙钛矿锰氧化物La $_{0.1}$ Ce $_{0.4}$ Sr $_{0.5}$ MnO $_3$电阻的影响。在该化合物中,Mn矩在$T_{\rm C}$ $\sim$ 280 K下进行双交换介导的铁磁有序化,并且在约130 K下存在电阻最大值$T_{\rm max}$,其与{ \it铈}相对于Mn亚晶格矩的反铁磁有序化相关。在压力下,$T_{\rm max}$以d $T_{max}$ /d $P$ = -162 K/GPa的速率向低温移动,并在临界压力$P_{\rm c}$ $\sim$ 0.9 GPa处消失。此外,由于近藤散射引起的$-logT$项的系数$m$随着压力的增加而线性减小,在$P_{\rm c}$附近显示出拐点。这些结果表明,{ \it铈}在压力下经历了从CePDMATHABMZ态到CePDMATHABNA/CePDMATHABMZ混合价态的转变.与压力效应相反,施加的磁场使$T_{\rm max}$向更高的温度移动,这可能是由于增强的铁磁Mn磁矩。
2005-07-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Jahn-Teller distortions and the magnetic order in the perovskite manganites
引入一个有效的$e_g$电子模型来描述三维钙钛矿锰氧化物(La $_{1-x}$ Sr $_{x}$ MnO $_3$和La $_{1-x}$ Ca $_{x}$ MnO $_3$),并利用关联波函数研究了$4\times 4\times 4$团簇的磁性和轨道有序.该模型包括$e_g$电子的动能、在位库仑相互作用、$S=3/2$核自旋之间的反铁磁超交换相互作用以及$e_g$电子与Jahn-Teller模之间的耦合。该模型再现了实验观察到的磁序:($i$)未掺杂绝缘体LaMnO $_3$中的$A$型反铁磁相,具有交替的$e_g$轨道和小的Jahn-Teller畸变,在32 GPa压力下变为导电相,和($ii$)铁磁顺序在一个-八种掺杂的La $_{7/8}$ Sr $_{1/8}$ MnO $_3$和四分之一掺杂的La $_{3/4}$ Sr $_{1/4}$ MnO $_3$化合物。对于半掺杂的La $_{1/2}$ Ca $_{1/2}$ MnO $_3$,发现铁磁导体和CE绝缘相之间存在竞争;后者通过Jahn-Teller耦合稳定,该耦合比掺锶化合物大两倍。总而言之,所有哈密顿参数之间存在微妙的平衡,相图对它们所取的精确值非常敏感。
2010-10-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Giant interfacial Dzyaloshinskii-Moriya Interaction in perovskite La_{0.7}Sr_{0.3}MnO_{3} films
本文通过室温自旋波传播测量和第一性原理计算,揭示 LSMO/NdGaO_{3}(110) 界面存在高达 1.96 pJ/m 的巨大 DMI,并阐明 Nd 的 4f 电子对 Mn 3d 自旋轨道耦合的增强机制。
2024-08-09 cond-mat.mtrl-sci
Low-Temperature Permittivity of Insulating Perovskite Manganites
本文报道了具有反铁磁、绝缘基态的La(1-x)Ca(x)MnO(3)(0<=x<=1)和Ca(1-y)Sr(y)MnO(3)(0<=y<=0.75)在T<= 150 K时的低频(f<=100 kHz)介电常数和电导率的测量结果。静态介电常数由低T极限行为确定。随着T的增加,与电荷载流子跳跃相关的弛豫峰被观察到的结晶性的实部和分析,以确定掺杂剂的结合能。这些数据与一个简单的类氢杂质能级模型一致,并暗示Mn(4+)化合物的有效质量m ~*/m_e~3。特别令人感兴趣的是与组分La(0.2)Ca(0.8)MnO(3)附近的C型反铁磁态相关的大介电常数(~100)。
2004-10-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Modeling and Physics of Multiferroic Perovskite Manganites
本文针对RMnO₃类钙钛矿锰氧化物,构建考虑其电子和晶格结构的微观理论模型,综述基于该模型的理论工作以阐明其磁电现象,助力理解多铁性材料磁电现象的普适物理特性。
2025-02-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Preparation and magnetic properties of (Ln0.2La0.2Nd0.2Sm0.2 Eu0.2)MnO3 (Ln = Dy, Ho, Er) high-entropy perovskite ceramics containing heavy rare earth elements
研究通过设计含重稀土元素的高熵钙钛矿陶瓷,发现Er-LNSEMO表现出更高的磁化强度和矫顽力,归因于强磁晶各向异性及晶格畸变。
2025-12-04 cond-mat.mtrl-sci
First-Order Phase Transition in Perovskites Pr$_{0.67}$Sr$_{0.33}$MnO$_{3}$ - Magneto-Caloric Properties -- Effect of Multi-Spin Interaction
本文通过Monte Carlo模拟引入多自旋相互作用,成功再现了钙钛矿Pr$_{0.67}$Sr$_{0.33}$MnO$_{3}$中磁化强度随温度反常上升并在$T_C$处骤降的一阶相变行为,并验证了其磁热性质与实验吻合,展现出制冷应用潜力。
2024-02-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anisotropic strains, metal-insulator transition, and magnetoresistance of La$_{0.7}$Ca$_{0.3}$MnO$_{3}$ films
用脉冲激光沉积法或激光分子束外延法在不同衬底上外延生长了钙钛矿锰氧化物La $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$ MnO $_{3}$薄膜。衬底改变了薄膜的体积和晶胞的对称性。结果表明,单胞的对称性和体积对金属-绝缘体转变温度和磁电阻的大小有很大的影响。
2001-10-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase Transition and Magneto-caloric Properties of Perovskites Pr$_{0.55}$Sr$_{0.45}$MnO$_{3}$: Modeling versus Experiments
本文通过引入多自旋相互作用的多态伊辛模型和蒙特卡洛模拟,重现了Pr$_{0.55}$Sr$_{0.45}$MnO$_{3}$的急剧相变与磁化行为,并计算了磁熵变和相对制冷能力,结果与实验吻合。
2024-01-11 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Phase formation, phonon behavior, and magnetic properties of novel ferromagnetic La3BAlMnO9 (B = Co or Ni) triple perovskites
为了寻找新型的磁电材料,我们生长、稳定并研究了La_3BAlMnO_9(B = Co或Mn)薄膜的性质。在本文中,我们报告的影响的生长参数,促进B/Al/Mn有序的伪立方晶胞和它们可能对磁性和多铁性的影响。磁化强度的温度依赖性表明,La3CoAlMnO9是铁磁性高达190 K,而La3NiAlMnO9显示的TC为130 K。这些薄膜的行为进行了比较,并与相关的La2BMnO6双钙钛矿。结果表明,在CoO6和MnO6之间插入AlO6八面体后,CoO6和MnO6的超交换作用、自旋-声子耦合和自旋-极性耦合的强度明显降低.
2010-02-23 cond-mat.mtrl-sci
Interplay of charge and orbital ordering in manganese perovskites
局域经典电子耦合到晶格自由度的模型,并通过库仑相互作用,彼此,已被研究,以深入了解轻掺杂锰钙钛矿中观察到的电荷和轨道有序。给出了由给定的空穴和电子轨道构型引起的最小能量和离子位移的表达式。分析了几种空穴构型的表达式,包括Yamada等人在La_{7/8} Sr_{1/8} MnO_3中实验观察到的。我们发现,虽然优选的电荷和轨道排序敏感地依赖于参数,有实验观察到的空穴配置具有最低能量的参数范围。对于这些参数值,我们还发现,不同的空穴配置之间的能量差的数量级上所观察到的电荷排序转变温度。还研究了附加菌株的影响。给出了La_{1/2} Ca_{1/2} MnO_3的一些结果,尽管我们的模型可能不能充分描述这种材料,因为高温相是金属相。
1998-05-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Temperature evolution of magnetic phases near the thickness-dependent metal-insulator transition in La$_{1-x}$Sr$_x$MnO$_3$ thin films observed by XMCD
钙钛矿型锰氧化物由于具有庞磁电阻(CMR)和半金属性等优良的物理性质,被认为是自旋电子学的候选材料。然而,当厚度减小到几个单层(ML)时,它们的铁磁(FM)性质在薄膜中经常被抑制。为了研究磁性相如何在顺磁(PM)到FM相变边界附近演化,我们对La $_{1-x}$ Sr $_{x}$ MnO $_3$(LSMO,$x=0.4$)薄膜进行了随温度变化的X射线磁性圆二色性(XMCD)实验,该薄膜的厚度(8 ML)接近FM金属相和PM绝缘相之间的边界。通过利用XMCD的元素选择性,我们已经定量地估计了PM和超顺磁(SPM)相以及FM相作为温度的函数的分数。结果可以合理地描述基于微观相分离模型。
2020-06-03 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic strains and magnetoresistance of La_{0.7}Ca_{0.3}MnO_{3}
采用脉冲激光沉积法在SrTiO 3(100)、MgO(100)和LaAlO 3(100)衬底上外延生长钙钛矿锰氧化物薄膜La_{0.7} Ca_{0.3} MnO_{3}。这些薄膜样品以及散装样品的微观结构,充分确定由X-射线衍射测量。三种膜的晶胞具有不同的形状,即,SrTiO_3、MgO和LaAlO_3的晶胞分别为收缩的四方晶系、立方晶系和拉长的四方晶系,而块体的晶胞为立方晶系。结果表明,立方晶胞样品的峰值磁电阻小于非立方晶胞样品。本研究结果表明,La_{0.7} Ca_{0.3} MnO_{3}的磁电阻可以通过外部施加的应变通过晶格畸变来控制。
1997-02-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Experimental and theoretical demonstration of negative magnetization induced by particle size reduction in nano-form Gd$_{1-x}$Ca$_x$MnO$_3$
我们报道了在典型的$R_{1-x}D_x$ MnO中逐渐出现负磁化的普遍现象纳米形式的正交钙钛矿锰氧化物(其中$R^{3+}$是来自较重稀土元素Gd、Tb、Dy的三价高磁矩离子,而$D^{2+}$是指二价碱性元素Sr、Ca等),而块体形式没有表现出负磁化。对Gd $_{1-x}$ Ca $_x$ MnO $_3$锰氧化物半掺杂前后的磁化强度进行了广泛的研究。我们的实验表明,纳米形式的锰氧化物的颗粒尺寸减小增强了系统表现出负磁化的倾向,并提供了理论解释的现象。为了检验我们发现的普遍性,我们将测量扩展到Dy $_{0.6}$ Ca $_{0.4}$ MnO $_3$,并获得了类似的结果。
2021-04-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultrasonic evidence of an uncorrelated cluster formation temperature in manganites with first-order magnetic transition at T_C
对铁磁钙钛矿La_{2/3} Ca_{1/3} MnO_3和La_{2/3} Sr_{1/3} MnO_3进行了超声衰减和相速度测量。数据表明,在居里温度,T_C的转变,从第一级到第二级的变化作为Sr取代钙钛矿中的Ca。具有一级相变的化合物在温度T* > T_C时也表现出另一个相变。我们解释的温度窗口T_C < T < T* 作为一个区域的共存相分离制度的金属和绝缘区,在最近的理论建议的路线。
2003-04-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mechanism of ferromagnetism enhancement in a La$_{2/3}$ Sr$_{1/3}$ MnO$_3$ membrane released from epitaxial strain
针对从STO衬底剥离的LSMO薄膜铁磁性增强的微观机制不明的问题,本研究利用同步辐射表征发现,应变释放通过p-d杂化增强Mn-3d电子巡游性、强化双交换作用,从而提升铁磁性。
2024-02-02 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic relaxation phenomena and cluster glass properties of La{0.7-x}Y{x}Ca{0.3}MnO{3} manganites
用交流磁化率和直流磁化率测量方法研究了畸变钙钛矿La{0.7-x}Y{x}Ca{0.3}MnO{3}(0 <= x <= 0.15)的动态磁性,重点研究了弛豫和时效过程。他们的证据x >= 0.10的金属簇玻璃相的外观,开发刚好低于铁磁转变温度。团簇随着温度降低而生长,直到温度T(f0),在该温度下,由于严重的团簇间挫折,它们冻结。这些集群的形成被解释由钇引起的局部结构扭曲,在双交换铁磁性占主导地位的磁晶格中创建本地化的自旋无序的存在。
2001-07-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic Behavior of Single La$_{0.67}$Ca$_{0.33}$MnO$_3$ Nanotubes: Surface and Shape Effects
我们报告了两个磁隔离的铁磁纳米管的钙钛矿La $_{0.67}$ Ca $_{0.33}$ MnO $_3$的磁化实验。结果表明,尽管非相干磁化反转模式降低了矫顽场,但样品的磁各向异性由样品的形状决定。磁化强度的温度依赖性表明,磁行为是由晶粒表面性质。这些测量是使用工作在其谐振模式下的硅微机械振荡器获得的。灵敏度足以测量这两个样品的磁性能与质量低于14皮克,并获得第一次的磁化循环为一个孤立的纳米管。
2008-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Biquadratic and ring exchange interactions in orthorhombic perovskite manganites
本文采用密度泛函理论(DFT)中的广义梯度近似(GGA+U)的从头计算方法,研究了正交晶系稀土锰氧化物o- $R$ MnO $_3$的微观交换作用.我们的动机是构建一个模型哈密顿量(不包括由于自旋轨道耦合的影响),它可以提供一个准确的描述这些材料的磁性。首先,我们考虑TbMnO $_3$,它在低温下表现出螺旋磁序。我们将该化合物中的交换耦合映射到海森堡哈密顿量上,并观察到与海森堡行为的明显偏差。我们首先考虑磁和轨道自由度之间的耦合作为TbMnO $_3$的非海森堡行为的潜在来源,但得出的结论是,它不能解释所观察到的偏差。我们发现,高阶磁相互作用(双二次和四自旋环耦合)应考虑适当的治疗TbMnO $_3$以及在其他代表的O- $R$ MnO $_3$系列与小半径的$R$阳离子的磁性。
2014-12-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interface magnetic coupling and magnetization dynamic of La$_{2/3}$Sr$_{1/3}$MnO$_3$ single layer and (La$_{2/3}$Sr$_{1/3}$MnO$_3$/SrRuO$_3$)$_n$ (n = 1, 5) superlattice on SrTiO$_3$(001) substrate
Jamia Millia Islamia University(贾米亚米利亚伊斯兰大学);Ramjas College, Delhi University(德里大学拉姆贾斯学院);University Kebangsaan Malaysia(马来西亚国民大学);Govt. Autonomous PG College, Chhindwara(钦德瓦拉政府自治研究生学院)
研究了多层[LSMO/SRO]_n异质结构的结构、磁性和微波磁动态特性,发现界面磁耦合强,n=5结构呈现两步磁化切换,而n=1结构则被抑制,FMR分析显示正磁各向异性和 Gilbert 阻尼特性,表明Ru-Mn交换耦合控制系统磁响应和动态行为。
2026-03-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Control of the colossal magnetoresistance by strain effect in Nd$_{0.5}$Ca$_{0.5}$MnO$_{3}$ thin films
采用脉冲激光沉积技术在(100)-SrTiO $_{3}$上制备了具有巨磁电阻(CMR)特性的Nd $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_{3}$薄膜。这些锰氧化物的晶格参数和相关的CMR性能可以通过衬底温度$T_{S}$来控制。对于$T_{S}=680$ degC的沉积温度,在75 K下的最大CMR效应(计算为比率$ρ(H=0T)/ρ(H=7T)$)为10 $^4$。结构研究表明,Nd $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_{3}$薄膜为单相,[010]取向,具有赝立方对称的钙钛矿亚电池,室温下a=3.77 $Å$。我们认为,晶格参数,CMR和衬底温度$T_{S}$之间的相关性主要是由于衬底诱导的应变,可以削弱在低温下的电荷有序状态。
2001-06-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Single domain to multi-domain transition due to in-plane magnetic anisotropy in phase separated (La$_{0.4}$Pr$_{0.6}$)$_{0.67}$Ca$_{0.33}$MnO$_{3}$ thin films
相分离的钙钛矿锰氧化物具有具有不同晶体结构、磁性和电子性质的竞争相。因此,应变效应在决定锰氧化物薄膜的磁性方面起着关键作用。本文报道了各向异性应力对相分离锰氧化物(La $_{0.4}$ Pr $_{0.6}$)$_{0.67}$ Ca $_{0.33}$ MnO $_{3}$磁性的影响。在面内各向异性应力下在(110)NdGaOPDMATHABMQ衬底上生长的($_{0.4}$ Pr $_{0.6}$)$_{0.67}$ Ca $_{0.33}$ MnO $_{3}$薄膜显示出面内磁各向异性和单畴到多畴转变随温度的变化。角度相关的磁化测量也表明,磁化反转发生主要是通过成核$&$传播机制。通过与在(001)SrLaGaOPDMATHABMS衬底上生长的($_{0.4}$ Pr $_{0.6}$)$_{0.67}$ $_{0.33}$ MnO $_{3}$薄膜的比较,证实了磁各向异性主要是由衬底诱导的各向异性应力引起的。我们的研究结果提出了在纳米磁性介质中存储磁信息的新途径。
2010-10-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Recycling of Perovskite Substrate
水溶性牺牲层Sr $_3$ Al $_2$ O $_6$的使用极大地促进了自支撑功能氧化物薄膜的研究,特别是由于其最终能够制备高质量的外延钙钛矿薄膜。然而,昂贵的单晶衬底,例如SrTiO $_3$,在获得独立薄膜之后通常被丢弃。在这里,我们证明了SrTiO $_3$衬底可以回收来制备具有几乎相同的结构和电学性能的La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_3$薄膜。在获得自支撑薄膜后,SrTiO $_3$上的残留物可以通过80 \degree C热水浸泡和漂洗处理来去除。因此,SrTiO $_3$的表面恢复到其原始的台阶和平台结构。
2022-12-12 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Tailoring c-axis orientation in epitaxial Ruddlesden-Popper Pr$_{0.5}$Ca$_{1.5}$MnO$_{4}$ films
对Pr $_{0.5}$ Ca $_{1.5}$ MnO $_4$及其薄膜多晶型的层状Ruddlesden-Popper强关联锰氧化物的兴趣是由高于室温的电荷轨道有序的高温激发的。我们报告的定制的c轴取向生长在SrTiO $_3$(STO)衬底上的外延RP-PCMO薄膜具有不同的取向,以及使用的CaMnO $_3$(CMO)缓冲层。STO(110)上的薄膜显示沿[100]方向的c轴的面内取向。在STO(100)上,面内c轴的两个可能方向导致马赛克状准二维纳米结构,其由RP、岩盐和钙钛矿结构单元组成。通过使用CMO缓冲层,实现了具有c轴离面的RP-PCMO外延膜。不同的物理气相沉积技术,即离子束溅射(IBS),脉冲激光沉积(PLD)以及金属有机气溶胶沉积(MAD)的应用,以区分生长条件的影响和内在的外延性能。对于所有的沉积技术,尽管其非常不同的生长条件,表面形态,晶体结构和取向的薄膜揭示了高水平的相似性,通过X射线衍射,扫描和高分辨率透射电子显微镜验证。我们发现,对于不同的外延关系的薄膜中的应力可以通过修改的界面化学放松。通过电阻率测量估计的膜中的电荷排序发生在接近于预期的散装材料中的温度。
2020-09-16 cond-mat.mtrl-sci
Magnetocapacitance effect in perovskite-superlattice based multiferroics
报道了用脉冲激光沉积技术在(001)取向SrTiO $_3$上生长的La $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$ MnO $_3$ /BaTiO $_3$超晶格的结构和磁电性能。磁滞回线和随温度变化的磁性能显示出明确的矫顽力和磁转变温度(T $_C$)\symbol{126} 140 K。薄膜的$DC$电学研究表明,BaTiO $_3$薄膜的磁电阻(MR)与薄膜的厚度有关,在100 K时,薄膜的负$MR$高达30%. $AC$电学研究表明,由于这些结构中的磁电耦合-多铁性的一个关键特征,这些膜中的阻抗和电容随所施加的磁场而变化。该薄膜在1 kHz和100 K下的负磁电容值高达3%/特斯拉,为设计新型功能材料开辟了道路。
2005-06-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase diagram of Ca$_{1-x}$Ce$_x$MnO$_3$ thin films studied by X-ray magnetic circular dichroism
在钙钛矿型Ca $_{1-x}$ Ce $_{x}$ MnO $_{3}$(CCMO)中,可以通过改变Ce含量来控制输运和磁性。在薄膜的情况下,也可以通过改变衬底的外延应变来控制性能,例如YAlO $_{3}$(YAO)、NdAlO $_{3}$(NAO)和LaSrAlO $_{4}$(LSAO)。然而,由于Nd $^{3+}$离子的强顺磁信号,不能通过常规磁化测量来测量NAO衬底上的薄膜的磁化。为了消除$^{3+}$的影响并确定CCMO薄膜的磁相,我们对Mn 2{ \it p}芯能级进行了元素选择性X射线磁圆二色性(XMCD)测量。通过研究XMCD强度的各向异性,我们可以明确地确定CCMO薄膜的磁相图。
2013-10-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Origin of unexpected weak Gilbert damping in the LSMO/Pt bilayer system
本文通过第一性原理与半经典分析揭示LSMO/Pt双层阻尼低于单层LSMO的成因,指出Pt分流抑制自诱导逆自旋霍尔效应,并提出通过调控自旋霍尔电导率比和自旋扩散长度来设计低损耗自旋轨道电子学异质结构的策略。
2025-08-19 cond-mat.mtrl-sci
Strain-induced magnetic damping anomaly in La$_{1-x}$Sr$_{x}$MnO$_{3}$ ($x=0.3$-$0.5$) thin films
本研究通过铁磁共振测量发现,在Nb-STO衬底上LSMO薄膜因外延应变在界面形成磁性死层,充当自旋汇,导致低温下Gilbert阻尼异常增大和饱和磁化降低,且随厚度减小而加剧。
2025-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase transitions in a perovskite thin film studied by environmental in-situ heating nano-beam electron diffraction
体相Pr $_{1-x}$ Ca $_{x}$ MnO $_3$具有丰富的相图,其物理性能具有很高的可调性,引起了人们对该材料的基础研究和应用前景的广泛关注。重要的是,作为强相关效应的结果,电子和晶格的自由度是有力地耦合。因此,这是有争议的,这种体相图是否可以转移到固有应变外延薄膜。本文研究了离子束溅射薄膜中$x=0.1$的结构从正交到准立方的转变,并通过原位加热纳米束电子衍射来跟踪晶格常数的温度依赖性,指出了与相应体系统的差异。此外,它表明,控制加热过程中的环境,即防止氧损失,是至关重要的,以避免不可逆的结构变化,这是一个普遍的问题,含有挥发性元素的化合物在非平衡条件下。
2020-10-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A-site driven ferroelectricity in strained ferromagnetic L2NiMnO6 thin films
本文报道了在SrTiO_3衬底上生长的铁磁La_2NiMnO_6薄膜中A位驱动铁电性的理论和实验研究。结构分析和密度泛函理论计算表明,外延应变使菱面体La2NiMnO6晶格沿[111]立方方向伸展,引发双钙钛矿晶格中A位La离子的位移。晶格畸变和A位位移稳定了铁磁La2NiMnO6晶体中的铁电极性态。铁电态仅出现在菱形La2NiMnO6相中,其中MnO6和NiO6八面体倾斜被3重晶体对称性抑制。电子定位图表明,共价键与氧和6s轨道孤对形成在这种材料中是可以忽略不计的。
2015-04-20 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
Epitaxy of hexagonal ABO$_3$ quantum materials
本文综述六方 ABO$_3$ 氧化物薄膜外延,讨论其稳定性、衬底模板及薄膜对铁电、磁性和亚稳相的调控价值。
2022-09-16 cond-mat.mtrl-sci
Topotactic Reduction-Driven Crystal Field Excitations in Brownmillerite Manganite Thin Films
本研究结合X射线吸收光谱、RIXS与DFT计算,揭示brownmillerite La0.67Ca0.33MnO2.5薄膜的拓扑金属-绝缘体转变、Mn价态分布及位点特异性dd晶体场激发。
2025-03-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic Anisotropy and Its Structural Origins in Ru-Substituted Manganite Films
本研究通过10% Ru取代的La0.7Sr0.3MnO3薄膜,揭示了强垂直磁化与各向异性面内磁化的来源,即Ru取代、结构畸变及一维周期性调制,为室温氧化物自旋电子存储器件提供新途径。
2023-07-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Complexities in the growth and stabilization of polar phase in the Hf$_{0.5}$Zr$_{0.5}$O$_2$ thin films grown by Pulsed Laser Deposition
本研究利用原位 RHEED 辅助 PLD 与 X 射线非对称极性图,揭示 HZO/LSMO/衬底界面粗糙度会破坏铁电相稳定,并证实近 7 nm HZO 呈类菱方对称、剩余极化约 8 μC/cm²。
2024-09-10 cond-mat.mtrl-sci
Large thermo-spin effects in Heusler alloy based spin-gapless semiconductor thin films
该研究测量MgO上CoFeCrGa薄膜的ANE与LSSE,揭示其室温大系数、共同温度峰值及与磁各向异性和阻尼的关联。
2023-08-18 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph