Composite antiferromagnetic and orbital order with altermagnetic properties at a cuprate/manganite interface
本文利用RIXS研究铜氧化物/锰氧化物界面CuO2层的磁振子,发现界面反铁磁交换被抑制至约70 meV,并揭示其反铁磁序伴随轨道序形成二维交变磁态,为自旋电子学和超导邻近效应提供新平台。
2024-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of strain on the orbital and magnetic ordering of manganite thin films and their interface with an insulator
研究了均匀单轴应变对薄膜锰氧化物基态电子组态的影响。我们的模型哈密顿量包括双交换,Jahn-Teller电子晶格耦合,和反铁磁超交换。应变的产生是由于绝缘衬底和锰氧化物之间的晶格失配,这产生了四角畸变。这是包括在模型中,通过修改的跳跃幅度和Mn e_g水平之间的能量分裂的引入。我们分析了半掺杂锰氧化物的体性质和铁磁性金属锰氧化物与绝缘衬底之间界面处的电子重构。应变驱动的轨道选择修改的电子性质和磁有序的锰氧化物和它们的界面。
2010-09-23 cond-mat.str-el
Modification of magnetic and transport properties of manganite layers in Au/La_0.67Sr_0.33MnO_3/SrTiO_3 interfaces
研究了金覆盖对最佳掺杂锰氧化物薄膜磁性和输运性质的影响。在SrTiO_3上外延生长的(001)La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3(LSMO)薄膜中,当沉积2nm的Au时,其电导率和磁性能受到显著的抑制:当沉积4 nm厚的LSMO薄膜时,电阻率增加了4个数量级,居里温度降低了180 K。零场55 Mn核磁共振结果表明,金覆盖后锰氧化物薄膜中的铁磁双交换机制明显减弱。我们发现在Au/LSMO界面处形成1.9 nm厚的磁性“死层”的证据,与界面非双交换绝缘相的产生相关。
2008-05-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electron Doping of Cuprates via Interfaces with Manganites
本文从理论上讨论了利用异质结构从锰氧化物(或其它氧化物)转移电荷来掺杂未掺杂的高$T_c$铜酸盐。这种可能性主要是通过详细分析的光电发射和扩散电压的实验,位于费米能级的锰氧化物的底部以上的一些铜酸盐母体化合物的上哈伯德带。给出了几种氧化物费米能级和能隙的相对位置图。这里讨论的程序是通用的,允许在几个氧化物界面的电荷流动方向的定性预测。在反铁磁铜氧化物中加入电子可以在界面处形成超导态,并具有最小的淬火无序。使用静态和动态平均场论进行的模型计算,并补充以泊松方程形式来解决界面处的电荷重新分布,支持这一观点。锰氧化物的磁性状态可以是反铁磁性或铁磁性。前者比后者更有利于诱导超导电性,因为自旋极化电荷转移将不利于单重态超导电性。它的结论是,尽管强大的哈伯德间隙,未掺杂的铜氧化物在界面处的电子掺杂似乎是可能的,它的实现可能会打开一个令人兴奋的研究领域在氧化物异质结构。
2007-05-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Suppressed Magnetization at the Surfaces and Interfaces of Ferromagnetic Metallic Manganites
锰氧化物表面和界面的铁磁性发生了什么变化?由于电荷、自旋和轨道自由度之间的竞争,表面行为可能与体相的行为有很大的不同,这并不奇怪。使用两个表面探针,隧道和极化x射线相互作用的强大组合,本文回顾了我们的工作的性质的锰氧化物表面和界面的电子和磁状态。一般的观察结果是,铁磁性不是表面或界面处的最低能量状态,这导致表面处的铁磁有序被抑制甚至丧失。从准二维双层锰氧化物(La $_{2-2x}$ Sr $_{1+2x}$ Mn $_2$ O $_7$)的表面到三维多孔锰氧化物(La $_{2/3}$ Sr $_{1/3}$ MnO $_3$)/SrTiO $_3$界面,讨论两种情况。对于双层锰氧化物,即铁磁性和导电的散装,这些探针提出了明确的证据,为一个内在的绝缘非铁磁性表面层顶部相邻的次表层,显示完整的散装磁化。这种突然的内禀磁性界面归因于这些准二维材料固有的弱双层间耦合。这与非层状锰氧化物系统(La $_{2/3}$ Sr $_{1/3}$ MnO $_3$ /SrTiO $_3$)形成鲜明对比,非层状锰氧化物系统的界面附近的磁化强度在低温下小于本体值的一半,并且随着温度的升高以比本体更快的速率降低。
2006-11-04 cond-mat.str-el
Full Control of Magnetism in Manganite Bilayer by Ferroelectric Polarization
由锰氧化物双层和铁电钙钛矿组成的氧化物异质结构被预测在切换铁电极化时会导致磁性的完全控制。通过在超晶格中使用非对称极性界面,在$n$型界面侧比在$p$型侧更多的电子占据Mn层。铁电极化可以增强或抑制这种电荷极化。量子模型和密度泛函理论计算得到了相同的结论:通过改变极化方向,可以实现总磁化强度变化最大的铁磁-亚铁磁相变$>90%$。此功能非常强大,通过电气方法不仅可以完全控制磁化强度的大小,还可以控制磁化方向。
2013-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological Hall Effect and Emergent Skyrmion Crystal in Manganite-Iridate Oxide Interfaces
标量自旋手征预计将在低温下诱导霍尔响应的有限贡献。我们研究了这种自旋手性驱动的霍尔效应,称为拓扑霍尔效应,在锰氧化物侧的La $_{1-x}$ Sr $_{x}$ MnO $_{3}$和SrIrO $_3$之间的界面。在锰氧化物层的铁磁双交换跳跃,结合Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)的相互作用,这是由于破坏的反转对称性和强自旋轨道耦合从铱酸盐层的界面处产生的,可以产生一个skyrmion晶体(SkX)相的存在下的外部磁场。使用Monte Carlo技术和锰氧化物的双轨道自旋费米子模型,辅以面内DM相互作用,我们得到的相图,揭示在低温下一个明确的SkX相,也是一个低场自旋螺旋相。随着温度的升高,发现了Skyrmion-气相,即冷却后SkX相的前体。拓扑霍尔效应主要出现在SkX相中,如之前在氧化物异质结构中观察到的。我们的结论是,锰铱酸盐超晶格提供了另一个有用的平台,探索了大量的非常规的磁性和输运性质。
2019-05-28 cond-mat.str-el
Interfacial Magnetism in Manganite Superlattices
我们使用一个包含Jahn-Teller晶格畸变、超交换相互作用和长程库仑(LRC)相互作用的双轨道双交换模型来研究铁磁金属(FM)和反铁磁绝缘(AFI)锰氧化物超晶格中磁性无序界面的起源。如实验中所见,AFI层中的感应磁矩随着AFI层宽度的增加而非单调地变化。我们提供了一个框架来理解这种非单调的行为,它有一个一对一的对应关系的FM接口的磁化。所获得的见解提供了一个基础,通过避免在FM锰氧化物的磁死层(MDL),以提高在FM/AFI锰氧化物超晶格的隧穿磁电阻。
2013-09-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Correlation enhanced magnetism at a superconducting cuprate/manganite interface
Universidade Federal de Minas Gerais(米纳斯吉拉斯联邦大学);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);Instituto de Física, Universidade de São Paulo(圣保罗大学物理研究所)
本研究通过团簇动力学平均场理论发现,在强关联的铜氧化物/锰氧化物界面,超导性可增强界面磁性,而非抑制之。
2026-09-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Orbital occupation, atomic moments and magnetic ordering at interfaces of manganite thin films
我们在La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3超薄膜的Mn L_(2,3)边进行了X射线线性和圆磁二向色性实验。我们的测量结果表明,反铁磁(AF)绝缘相是稳定的Mn 3d轨道的界面重排,尽管相关的磁致伸缩各向异性效应的双交换铁磁(FM)金属相。因此,Mn的原子磁矩取向以及它对应变的反应方式在FM和AF相中不同。在某些情况下,FM绝缘(FMI)阶段添加到AF和FM。其独特的磁性包括面内磁各向异性和部分释放的轨道矩淬火。然而,FMI阶段似乎与其他阶段几乎没有耦合。
2009-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural Distortions At Polar Manganite Interfaces
在晶体复杂过渡金属氧化物之间的界面处的电子、晶格和自旋相互作用可以引起在本体中未发现的广泛的功能性电子和磁性现象。在异质界面处,这些相互作用可以通过组合氧化物来增强,其中极性在界面处改变。非极性SrTiO $_3$和极性La $_{1-x}$ Sr $_x$ MnO $_3$(x=0.2)之间的物理结构进行了研究,使用高分辨率同步辐射X射线衍射直接确定结构的作用,在补偿极性的不连续性。在氧化物-氧化物界面和真空-氧化物界面,晶格被发现沿生长方向膨胀和起皱。SrTiO $_3$ /La $_{1-x}$ Sr $_x$ MnO $_3$界面也表现出La和Sr在几个晶胞上的混合。因此,结果表明,极性扭曲和离子混合共存,这两种途径发挥了重要作用,在界面极性不连续。
2017-05-04 cond-mat.str-el
Electronic and Magnetic Reconstructions in Manganite Superlattices
我们采用双轨道双交换模型研究了超晶格中铁磁金属锰氧化物(FM)和反铁磁绝缘锰氧化物(AFI)之间界面的电子重构,该模型包括超交换相互作用、Jahn-Teller晶格畸变和长程库仑相互作用.磁性和输运性质主要取决于AFI层的厚度。我们专注于超晶格的组成母体锰氧化物具有相同的电子密度n = 0.6。随着层宽的增加,AFI层中的感应铁磁矩单调减小,AFI层中心的电子密度分布和磁结构逐渐恢复到体极限。AFI层的宽度和界面处的电荷转移分布控制了FM/AFI超晶格的磁阻和金属-绝缘体转变的大小。
2013-02-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emerging interfacial magnetization in isovalent manganite heterostructures driven by octahedral coupling
本研究针对等价锰氧化物异质结的界面磁性调控问题,结合极化中子反射技术与密度泛函理论计算,发现界面八面体旋转改变引发磁交换相互作用,确定界面磁改性长度约8个晶胞,并预测低温交换偏置效应。
2023-10-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electron-lattice and strain effects in manganite heterostructures: the case of a single interface
提出了一种关联非均匀平均场方法,研究了平均空穴掺杂x = 1/3的锰氧化物异质结构(LaMnO 3)2n/(SrMnO 3)n的紧束缚模型.相图,光谱和光学性质的大异质结(沿生长方向多达48个站点)与一个单一的界面进行了讨论,分析电子晶格反绝热波动和应变的影响。金属铁磁界面的形成是相当稳健的,随着电子-晶格耦合和应变的强度的变化,尽管界面区域的大小强烈地依赖于这些相互作用。态密度在化学势处不会因为界面的形成而消失,但随着电子-晶格耦合的增加,态密度会迅速降低。面内和面外的光学电导率显示出急剧的差异,因为面内响应具有金属特征,而面外的特征在于光谱权重向高频的转移。面内响应主要来自两个绝缘块之间的区域,因此它提供了金属铁磁界面形成的清晰信号。
2010-11-26 cond-mat.str-el
Geometric tuning of charge and spin correlations in manganite superlattices
本文报道了在保持结构总厚度不变的情况下,通过改变层厚n对人工锰氧化物超晶格(SL)[(NdMnO 3)n/(SrMnO 3)n /(LaMnO 3)n]m的面内磁输运的调制.这些异质结构中的电荷传输被限制在界面上,并通过可变范围跳跃(VRH)发生。当n增加时,界面分离增加,导致相邻界面的载流子之间的静电屏蔽的抑制和费米能级(EF)处的库仑能隙的打开。高场磁电阻(MR)是普遍负的,由于渐进的自旋排列。然而,在n=5个单元电池(u.c.)的临界厚度下,铁磁有序界面之间的交换场耦合导致在低磁场(H)下的正MR。我们的研究结果表明,能够几何调整的电输运之间的政权占主导地位的电荷或自旋相关性。
2015-01-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Persistent half-metallic ferromagnetism in a (111)-oriented manganite superlattice
混合价锰氧化物的异质结构仍然受到严格的审查,由于与电子相关和界面组成的奇异量子现象的发生。例如,如果在(001)取向的超晶格中生长两种反铁磁绝缘体如LaMnO $_3$和SrMnO $_3$,则可以形成半金属铁磁体,只要厚度足够小以允许穿过界面的隧穿。在这篇文章中,我们采用电子结构计算表明,(111)取向的LaMnO $_3$的所有层|SrMnO $_3$超晶格保持了半金属铁磁特性,其厚度比(001)超晶格大得多。这种行为被证明是链接到跨界面的电荷转移,有利于层之间的八面体连接。这也导致了Jahn-Teller失真的由呼吸模式取代的由噪声引起的淬灭。后者是耦合到电荷和自旋振荡,其组件有一个纯电子g字符。最有趣的是,磁化强度在LaMnO $_3$区域内而不是在界面处达到其最大值,这与对(001)取向观察到的情况根本不同。原子间的交换耦合的分析表明,磁秩序来自双交换机制,尽管竞争的相互作用内的SrMnO $_3$区域。最后,范Vleck扭曲和自旋振荡被发现是至关重要的影响的变化的洪德的交换和电荷掺杂,这使我们能够推测,我们的系统的行为作为一个洪德的金属,创造一个有趣的锰氧化物和镍酸盐之间的连接。
2022-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergent Spin-Filter at the interface between Ferromagnetic and Insulating Layered Oxides
我们报道了界面感应磁化对铁磁锰氧化物La $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$ MnO $_{3}$和绝缘铜酸盐PrBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7}$组成的磁性隧道结输运性质的强烈影响。与通常观察到的隧道磁阻随温度降低而稳定增加相反,该系统在低温下表现出突然的异常降低。有趣的是,这种异常行为可以归因于锰氧化物接触的正自旋极化和界面诱导的Cu磁化的负自旋过滤器效应之间的竞争。
2013-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nanoscale Suppression of Magnetization at Atomically Assembled Manganite Interfaces
利用偏振X射线衍射,我们比较了La(2/3)Sr(1/3)MnO(3)(LSMO)/SrTiO(3)(STO)和改进的LSMO/LaMnO(3)(LMO)/STO界面的电子和磁性。使用X射线共振磁散射(XRMS)技术,我们可以探测复杂的层状结构的界面和定量模型的深度依赖的磁剖面作为距离的函数接口。使用X射线吸收光谱(XAS)和X射线磁性圆二色性(XMCD)的平均电子和磁性的界面处的比较独立。的XAS和XMCD表明,在改性界面的LMO层的电子和磁性结构是定性等效的底层LSMO膜。从XMCD的温度依赖性,它被发现,近表面的磁化两个接口的下降速度比散装。对于50 K-300 K范围内的所有温度,两个系统的磁分布总是显示在界面处的铁磁分量,具有显著抑制的磁化强度,其在~1.6 - 2.4 nm的长度尺度上演变为体值。LSMO/LMO/STO界面比LSMO/STO界面具有更大的铁磁(FM)矩,但仅在低温下差异较大。
2007-04-23 cond-mat.str-el
Electronic and Magnetic Properties of the Interface between a doped cuprate Y0.6Pr0.4Ba2Cu3O7 and a colossal-magnetoresistance manganite La2/3Ca1/3MnO3
用共振软X射线和漫散射中子研究了Y0.6Pr0.4Ba2Cu3O7/La 2/3Ca 1/3 MnO 3超晶格的界面性质。线偏振X射线吸收在Cu L3 -边缘揭示了戏剧性的界面变化,从包括LCMO和YPBCO之间的电荷转移和在界面CuO 2平面的轨道重建的散装。与零Pr掺杂的情况的相似性是由于Cu和Mn之间的强杂化共价键。然而,减少的电荷转移和一个更大的界面轨道占领观察和相关的Pr掺杂的效果。中子反射测量显示漫散射随着温度的降低而急剧增加,这可能是由于SrTiO 3衬底的结构相变引起的屈曲。我们没有观察到这种漫散射与超导转变有关的证据。
2009-07-15 cond-mat.str-el
Electronic and magnetic properties of the (001) surface of hole-doped manganites
采用模型紧束缚和\textit{ab initio}自相互作用修正的局域自旋密度近似方法研究了铁磁掺杂锰氧化物的电子和磁性.结果发现,通过打破立方对称性的表面单独诱导的两个$e_{g}$轨道在表面上的占领的差异。与\textit{ab initio}计算,我们发现一个轨道的表面定位,因此在Mn的化合价从4在散装到3在次表面的变化。不同的表面或无序的界面诱导的轨道的本地化被认为是太相对于表面/界面和块状区域之间的磁交换耦合的性质和强度。
2004-07-21 cond-mat.str-el
Tunable and Enhanced Rashba Spin-Orbit Coupling in Iridate-Manganite Heterostructures
剪裁自旋轨道相互作用和库仑排斥是观察氧化物界面磁各向异性和拓扑自旋织构等奇异物理现象的关键特征。我们的研究提出了一种新型平台,通过调整LaMnO 3生长条件来设计LaMnO 3/SrIrO 3(3d-5d氧化物)界面的磁性和自旋轨道耦合,通过电荷转移控制晶格位移和自旋相关界面耦合。我们报告了一个可调的和增强的界面诱导的Rashba自旋轨道耦合和Elliot-Yafet自旋弛豫机制在LaMnO 3/SrIrO 3双层的LaMnO 3的底层磁序的变化。我们还观察到增强的自旋轨道耦合强度LaMnO 3/SrIrO 3相比,以前报道的SrIrO 3层。X射线光谱测量揭示了Mn的定量价态及其对电荷转移的影响。此外,我们进行了角度相关的磁阻测量,这表明在SrIrO 3的磁邻近效应的签名,同时反映了LaMnO 3的磁序。因此,我们的工作表明了一种新的路线,工程师的接口诱导Rashba自旋轨道耦合和磁邻近效应在3d-5d氧化物界面,这使得SrIrO 3自旋电子学应用的理想候选人。
2020-04-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.app-ph
Competition between covalent bonding and charge transfer at complex-oxide interfaces
在这里,我们研究了铜酸盐/锰氧化物界面的电子性质。利用原子分辨电子显微镜和能谱技术,我们制作了一幅亚纳米尺度的过渡金属氧化态分布图,它位于高$T_c$超导体YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-δ}$和巨磁电阻化合物(La,Ca)MnO $_3$之间的界面上.电子从锰氧化物到铜氧化物的净转移具有特殊的非单调电荷分布。模型计算合理化的配置文件之间的竞争标准的电荷转移趋势(由于带失配),强化学键合效应的界面,和Cu取代到Mn晶格,具有不同的特征长度尺度。
2014-06-27 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
Multiferroic nature of charge-ordered rare earth manganites
研究发现,稀土锰氧化物Nd0.5Ca0.5MnO3、La0.25Nd0.25Ca0.5MnO3、Pr0.7Ca0.3MnO3和Pr0.6Ca0.4MnO3在电荷有序或磁转变温度附近表现出介电常数反常。磁场对介电性质有显着影响,表明磁序参数和电序参数之间存在耦合。序参量。在这些锰氧化物中观察到的磁铁电性与Khomskii及其同事最近的理论预测一致。
2007-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Surface phase separation in nanosized charge-ordered manganites
最近的实验表明,锰氧化物中强大的电荷有序性可以通过将晶粒尺寸减小到纳米级来减弱。弱铁磁性证明在纳米粒子和纳米线的电荷有序锰氧化物。为了解释这些现象,提出了一个基于表面相分离的唯象模型。超交换相互作用在表面层上的松弛允许形成铁磁壳,其厚度随着晶粒尺寸的减小而增加。预测了纳米级电荷有序锰氧化物中可能存在的交换偏置和铁磁转变软化现象。
2007-02-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dynamics of a first order electronic phase transition in manganites
通过将电子相分离的亚锰酸盐(La[1-y]Pr[y])[x]Ca[1-x] MnO 3单晶薄膜缩小到固有相畴数量级的尺寸,可以分离和监测一级转变时的单畴行为。在这个临界点上,研究离散电子相畴的共存、形成和湮灭过程成为可能。利用这种技术,我们对锰氧化物中金属绝缘体转变的机制进行了一些新的观察。我们观察到,域的形成是紧急的和随机的,从金属相到绝缘相的过渡过程需要更长的时间比相反的过程,电场效应是更有影响力的驱动相变比电流诱导的电子加热,和单域过渡动力学可以通过仔细的温度和电场的应用进行调整。
2012-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Cation-ordering effects in the single layered manganite La(2/3)Sr(4/3)MnO4
我们合成了La(1-x)Sr(1+x)MnO 4(x=1/3)外延薄膜作为随机合金和阳离子有序类似物,以探讨阳离子有序如何影响二维锰氧化物的性质。薄膜显示弱铁磁有序高达130 K,虽然有一个显着的差异取决于阳离子顺序的磁各向异性。虽然所有的膜表现出类似的带隙绝缘体的行为高于130 K,有一个显着的差异,在低温传输机制取决于阳离子顺序。磁各向异性和低温运输的差异是一致的Mn 3d轨道占位符的差异。总之,这项工作表明,阳离子排序可以显着改变Mn的3d轨道基态在这些相关的电子系统。
2010-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Landau Theory of the Phase Transitions in Half Doped Manganites: Interplay of Magnetic, Charge and Structural Orders
确定了半掺杂锰氧化物的磁序、电荷序和结构序的序参量。相应的朗道理论的相变制定。许多结构和性能的解释和澄清的框架内。特别是,该理论提供了一个统一的图片的相变的情况和他们的性质相对于锰氧化物的公差因子的变化。它也解释了轨道序的无公度性和随后伴随的反铁磁序的起源。
1999-10-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin mixing conductance and spin magnetoresistance of iridate/manganite interface
本文利用自旋泵浦、铁磁共振场移和平面Hall磁电阻测量,研究高温溅射制备的SrIrO3/La0.7Sr0.3MnO3界面,提取自旋混合电导与自旋磁电阻,并发现其自旋Hall角优于Pt基界面。
2022-08-25 cond-mat.str-el
Orbital Order, Stripe Phases and Mott Transition in a Planar Model for Manganites
理解轨道有序(OO)Mott绝缘态是在锰氧化物中观察到的巨磁阻(CMR)的一致分辨率的核心,其中锰氧化物的熔化诱导$0.25 \le x\le 0.45$的低-$T$绝缘体-金属转变。因此,我们研究的OO状态在一个平面模型的双层锰氧化物使用DMFT和有限尺寸的对角化方法。我们推导出正确的OO基态观察到的锰氧化物$x=0,{1/2},{2/3},{3/4}$与观察完全一致,包括电荷轨道磁有序条纹相$x>{1/2}$。这些OO状态{ \it exactly}显示为与每个$Mn^{3+}$位点上的$d_{3x^{2}-r^{2}}/d_{3y^{2}-r^{2}}$轨道的“合金”排序相关联。
2007-06-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Heat Conduction and Charge Ordering in Perovskite Manganites, Nickelates and Cuprates
我们讨论了空穴掺杂的锰氧化物,镍酸盐和铜酸盐的热输运的实空间电荷有序已被观察到。我们调查的热输运响应在各种材料和相关的结构修改,特别是扭曲的金属-氧多面体与本地化的电荷,这可能是一个主要来源的声子阻尼的电荷顺序。
2000-03-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Polarization Dependence of Anomalous X-ray Scattering in Orbital Ordered Manganites
为了确定锰氧化物中轨道有序的类型,我们从理论上研究了由散射因子的各向异性引起的反常X射线散射的偏振依赖性。导出了实验光学系统中散射强度的一般公式,并在微观电子模型下计算了原子散射因子。利用这些结果,数值计算了几种轨道排列下的X射线散射强度随方位角和分析角的变化。
1998-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital-order melting in rare-earth manganites: the role of super-exchange
本文研究了稀土锰氧化物系列在T_OO温度下的轨道级熔化机制。我们发现多体超交换产生的相变温度T_KK随稀土半径的减小而减小,随压力的增大而增大,与实验的T_OO相反。我们表明,四晶场分裂减少T_KK进一步增加与实验的差异。这证明,超交换效应,虽然非常有效,在实验观察到的趋势,发挥次要作用的熔融轨道排序在稀土锰氧化物。
2011-06-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Disorder-Induced First Order Transition and Curie Temperature Lowering in Ferromagnatic Manganites
我们研究了锰离子周围阳离子的尺寸无序对锰氧化物磁性的影响。这种无序是模仿空间无序锰能量的适当分布。居里温度和转变的顺序都受到无序的强烈影响。对于中度无序的居里温度随锰位能分布的方差线性降低,并且对于与真实材料中存在的无序相当的无序,过渡变为一阶。我们的研究结果提供了一个理论框架,以了解锰氧化物的磁行为的无序效应。
2006-02-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase Transition in Perovskite Manganites with Orbital Degree of Freedom
研究了Mn离子轨道自由度随温度和空穴浓度的变化在钙钛矿锰氧化物相变中的作用。结果表明,在较宽的空穴浓度范围内,轨道有序-无序转变是一级的,各向异性自旋有序(如层状反铁磁自旋有序)的N $\rm \acute{e}$ el温度由于轨道空间的各向异性而低于轨道有序温度.自旋和轨道序参量的温度依赖性的计算结果解释了在锰氧化物中观察到的各种实验。
1999-09-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fe-doping-induced evolution of charge-orbital ordering in a bicritical-state manganite
用不同的过渡金属原子取代Mn原子,研究了杂质对处于金属-绝缘体转变边缘的双临界锰氧化物(La_(0.7)Pr_(0.3))Ca_(0.35)MnO_3铁磁金属态稳定性的影响。其中,Fe掺杂表现出显著降低铁磁转变温度的特殊能力。对Fe掺杂晶体的磁输运性质和X射线衍射的系统研究表明,电荷轨道有序演化到低温,这强烈抑制了铁磁金属态。所观察到的玻璃态的磁性和输运性质以及扩散相变可以归因于相分离状态,其中短程电荷轨道有序的团簇嵌入在铁磁性金属基质中。Fe掺杂锰氧化物的这种行为与Cr掺杂对电荷轨道有序锰氧化物的影响形成了鲜明的对比,称为杂质诱导的电荷轨道有序崩溃。
2007-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of Orbital Ordering, Fluctuation and Resonant X-ray Scattering in Manganites
本文应用群论方法,导出了钙钛矿锰氧化物中赝自旋算符的轨道自由度关联函数,建立了钙钛矿锰氧化物的共振X射线散射理论。结果表明,由于散射因子的张量性质,可以直接从弹性散射、漫散射和非弹性散射中获得轨道态的静态和动态信息。我们提出轨道间的相互作用及其各向异性可以通过动量空间中漫散射的强度轮廓直接识别。
1999-12-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strain selection of charge and orbital ordering patterns in half-doped manganites
理论和计算结果阐明了长程应变相互作用在确定巨磁电阻锰氧化物中的电荷和轨道有序中的作用。应变能的贡献被发现是为了20-30毫电子伏/锰,特别是稳定的异常的“之字形链”秩序中观察到的许多半掺杂锰氧化物。
2003-05-19 cond-mat.str-el
Two Ferromagnetic States in Magnetoresistive Manganites - First Order Transition Driven by Orbitals -
对钙钛矿锰氧化物的电子结构进行了系统的研究。考虑到Mn离子中$e_g$轨道的简并性和强电子关联,导出了有效哈密顿量。自旋和轨道的顺序检查作为载流子浓度的函数中的平均场近似应用到有效的哈密顿量。在轻掺杂区,我们得到了铁磁金属态和铁磁绝缘态之间的一级相变。在反常X射线散射实验中直接观察到了轨道有序-无序跃迁。目前的研究表明,锰氧化物中的金属-绝缘体转变的轨道自由度的一个新的作用。
1998-12-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital Structure and Magnetic Ordering in Layered Manganites: Universal Correlation and Its Mechanism
本文研究了双层锰氧化物的轨道结构与磁有序性之间的关系。在大量化合物的离子模型中计算Mn离子中$3d_{3z^2-r^2}$和$3d_{x^2-y^2}$轨道之间的能级分离。结果表明,轨道的相对稳定性决定了磁性转变温度和磁性结构。基于强电子关联下的两个$e_g$轨道的理论模型,研究了轨道与磁性之间的关联机制。
2000-01-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electric Field Induced Collapse of Charge-Ordered Phase in Manganites
锰氧化物中的巨电阻是电场诱导的绝缘体-金属相变的伴生物。提出了一个唯象相变模型来研究这种由电场引起的电荷有序相的崩塌。利用有效介质近似很好地解释了相变的滞后现象。在金属-绝缘体转变点处的金属区的体积分数估计为30%。此外,还发现电荷有序相熔化的临界电场随外加磁场的增大而减小。
2006-12-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital Ordering and Resonant X-ray Scattering in Layered Manganites
在具有轨道和电荷有序的层状锰氧化物中,Mn $4p$轨道的简并度以及$3d$轨道的简并度由于$4p$能带和局域库仑相互作用的影响而被提升。我们制定的原子散射因子的共振X射线散射的记忆函数方法,考虑到这些影响在同等的基础上。结果表明,在LaSr $_{2}$ Mn $_2$ O $_7$中观察到的轨道和电荷超晶格反射的散射强度的偏振依赖性分别是由$4p$电子的局域和巡游特性引起的.我们研究了轨道有序态的类型。
1999-07-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Staircase effect in metamagnetic transitions of charge and orbitally ordered manganites
本文报道了反铁磁、电荷和轨道有序(AFCOO)锰氧化物中发生的特殊变磁相变。在非常低的温度下,这些化合物中的一些化合物的原始磁化曲线呈现出几个尖锐的台阶,从而产生阶梯状形状。这种阶梯效应被证明是敏感的各种实验参数。几个潜在的解释的楼梯效应进行了讨论,在这组结果。一个类似马氏体的情况下,涉及主导作用的轨道秩序的崩溃相关的结构扭曲,被认为是最合理的解释。
2003-03-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital ordering in undoped manganites via a generalized Peierls instability
研究了自旋态为A型反铁磁时,弱电声耦合下$LaMnO_3$的基态轨道有序。我们通过将最近发展的用于Holstein模型的Peierls不稳定性框架[1]扩展到我们的Jahn-Teller系统来确定轨道排序。通过使用对应于混合Jahn-Teller模式的二维动力学响应函数,我们建立了$Q_2$模式决定轨道阶数。
2009-11-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
On the electronic structure of the charge-ordered phase in epitaxial and polycrystalline La1-xCaxMnO3 (x = 0.55, 0.67) perovskite manganites
本文讨论了电荷有序(CO)La_(1-x)Ca_xMnO_3(LCMO)(x= 0.55,0.67)外延薄膜和多晶的电荷输运性质。通过电流与电压、直流电阻率与温度、局部活化能与温度、磁电阻和导纳谱测量研究了输运性质,这些测量都表明在单个CO相中存在局部电子结构。先前观察到的离域电荷异常可能仅限于相分离的材料。
2008-03-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Competing Ferromagnetic and Charge-Ordered States in Models for Manganites: the Origin of the CMR Effect
采用大规模蒙特卡罗(MC)模拟方法研究了具有合作声子和超交换耦合$J_{\rm AF}$的锰氧化物单轨道模型.两个轨道的结果也进行了简要讨论。聚焦于电子密度$n$ =0.75,确定了铁磁(FM)金属态和电荷有序(CO)绝缘态之间的竞争机制。在相关的双临界点附近,观察到庞磁电阻(CMR)效应。CMR与极化子之间的短程相关性的发展有关,高于自旋有序温度,类似于低温CO状态的电荷排列。
2007-02-19 cond-mat.mtrl-sci 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
Jahn-Teller distortion induced charge-ordering in CE phase of manganites
研究了半掺杂锰氧化物中CE相的电荷有序性,认为电荷有序性是由MnO6八面体的Jahn-Teller畸变引起的,而不是由电子间的库仑排斥引起的。在考虑Jahn-Teller效应的双轨道双交换模型框架下,对作为CE相基本结构单元的铁磁锯齿链进行了定量计算,结果表明,在电荷有序CE相中,Mn阳离子的电荷交换率小于13%.此外,我们还预测了当Jahn-Teller效应足够弱时,会发生负电荷的电离。
2005-08-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Reentrant metallic transition at a temperature above Tc at the breakdown of cooperative Jahn-Teller orbital order in perovskite manganites
我们报告了一个有趣的重入金属电阻率图案超过一个特征温度T*,这是高于其他这样的特征转变温度,如T(c)(居里点),T(N)(Neel点),T(CO)(充电顺序开始点)或T(OO)(轨道序起始点)在稀土钙钛矿锰氧化物(RE(1-x)A(x)MnO(3); RE = La,Nd,Y; A = Sr,Ca; x = 0.0-0.5)范围内。这种行为通常在掺杂水平(x)高于出现金属基态所需的临界掺杂水平x(c)(= 0.17-0.22)的掺杂锰氧化物中观察到,因此在合作的Jahn-Teller轨道序已经发生击穿的系统中观察到。然而,在La(1-x)Ca(x)MnO(3)(x = 0.0-0.5)系列中所做的观察结果证明是这种总趋势的例外。
2004-12-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Study on the oxygen isotope effect in A-site ordered manganite $R$BaMn$_{2}$O$_{6}$ ($R$ = La, Pr, Nd, Sm)
合成了A位有序锰氧化物$R$ BaMn $_{2}$ O $_{6}$($R$ = La,Pr,Nd,Sm),并研究了其中的氧同位素效应。发现用$^{18}$ O取代$^{16}$ O导致Neel温度($T$ $_{N}$)和电荷有序温度($T$ $_{CO}$)的增加以及居里温度($T$ $_{C}$)的降低。与La $_{1-x}$ Ca $_{x}$ MnO $_{3}$等A位无序锰氧化物相比,$T$ $_{C}$和$T$ $_{CO}$的同位素指数较小,这可能是由于A位有序锰氧化物的电子-声子耦合较弱所致.但$R$ = La的同位素指数较大。我们没有观察到NdBaMn $_{2}$ O $_{6}$中发生的大的氧同位素位移,其中多临界点被认为出现在$R$ = Nd附近,并且由于铁磁金属和电荷有序相之间的竞争而存在强烈的波动。
2009-04-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Relative contributions of lattice distortion and orbital ordering to resonant x-ray scattering in manganites
我们研究了锰氧化物中共振X射线散射(RXS)中观察到的能量分裂的起源。使用薄膜样品与控制的晶格参数和轨道状态在一个固定的轨道填充,我们估计,原子间的库仑相互作用相对于Jahn-Teller机制的贡献是微不足道的,最多为0.27。这表明RXS探测锰氧化物中的Jahn-Teller畸变。
2004-02-23 cond-mat.str-el
Ferromagnetic tendency at the surface of CE charge-ordered manganites
大多数以前的研究表明,铁磁材料的表面可能具有反铁磁倾向。然而,最近在实验上观察到相反的效果:铁磁性出现在一些纳米尺寸的锰氧化物中,其组成使得在体中观察到反铁磁电荷有序CE状态。一个可能的起源是在这些小系统的表面铁磁关联的发展。为了澄清这些令人困惑的实验观察,我们研究了半掺杂n=0.5附近的双轨道双交换模型,使用开放边界条件来模拟块状或纳米尺寸的锰氧化物的表面。考虑到由于可能的AO终止(A =三价/二价离子复合物,O =氧)的表面电荷密度的增强,一个意想不到的表面相分离状态出现时,该模型使用Monte Carlo技术研究小集群。这种趋势抑制CE电荷有序化,并产生弱铁磁信号,可以解释实验观察。
2008-07-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Persistent X-Ray Photoconductivity and Percolation of Metallic Clusters in Charge-Ordered Manganites
组成为$\rm Pr_{1-x}(Ca_{1-y}Sr_{y})_{x}MnO_3$的电荷有序锰氧化物在暴露于X射线时表现出持久的光电导性。这并不总是伴随着传导电子的{ \it数}的显著增加,如持久光电导性的常规模型所预测的。的X射线衍射图案和电流-电压特性的分析表明,X射线照射的结果在微观相分离的状态,其中电荷有序的绝缘区域提供对金属簇之间的电荷传输的障碍。X射线照射的主要效果是通过降低或去除这些势垒来增强电子{ \it迁移率}。提出了一种基于磁自由度的机构。
1999-09-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el