Evolution of magneto-orbital order upon B-site electron doping in Na1-xCaxMn7O12 quadruple perovskite manganites
我们提出了一个新的磁性相在Na 1-xCaxMn 7 O 12四重钙钛矿相图,这是众所周知的伪CE相的简单的钙钛矿锰氧化物的无公度的类似物的中子粉末衍射的发现和细化。我们证明了在四重钙钛矿中由于A和B位点之间的交换相互作用而产生的无公度磁序。此外,通过构建一个简单的平均场海森堡交换模型,一般描述简单和四重钙钛矿系统,我们表明,这种新的磁性相统一的图片之间的相互作用的电荷,磁性和轨道之间的排序在广泛的化合物。
2018-05-23 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
Ultrafast Polaron Dynamics in Layered and Perovskite Manganites: 2D and 3D Polarons
利用超快光谱技术研究了钙钛矿锰氧化物La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3和层状锰氧化物La_(1.4)Sr_(1.6)Mn_2 O_7的亚皮秒准粒子动力学。我们发现当T > TC时,初始弛豫过程在几百飞秒的时间尺度上进行,对应于光激发电子向极化基态的回复.温度和维数的依赖性,这极化子纠正时间提供了深入了解极化运动和自旋动力学之间的关系,在亚皮秒的时间尺度。我们还观察到一个更传统的电子-声子弛豫的铁磁金属相低于Tc的交叉。
2016-09-28 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
Successive Phase Transitions in a Metal-Ordered Manganite Perovskite YBaMn2O6
采用粉末X射线衍射、DSC、磁化率和电阻率等测试手段研究了金属有序钙钛矿结构YBaMn_2 O_6的结构、磁性和电学性质。结果表明,该材料在Tc 1 =520 K时发生了一级结构相变,从准正交(单斜)相转变为准四斜(单斜)相。伴随着这种转变,磁化率表现出急剧下降,铁磁交换相互作用成为反铁磁。此外,还观察到了另外两个相变,即在Tc 2 =480 K处的金属-绝缘体相变和在Tc 3 =200 K处的反铁磁有序.
2001-10-05 cond-mat.str-el
Orbital-ordering-induced anomalous softening of the ferromagnetic spin waves in perovskite manganites
用中子散射法测量了Nd $_{1/2}$ Sr $_{1/2}$ MnO $_{3}$铁磁相的自旋波激发。该化合物位于A型反铁磁态附近,并且显示出明显的各向异性和自旋波激发的异常软化。铁磁相的软化是由轨道有序引起的。
2000-06-06 cond-mat.str-el
Orbital order-disorder transition in doped perovskite manganites: influence of intrinsic octahedral-site distortion
在R(1-x)A(x)MnO_3(R = La,Pr,Nd; A = Ca,Sr; x = 0.0-0.2)系列中,当掺杂量(x)超过10 atom%时,轨道有序-无序转变温度(T_OO)随容差因子(t)的变化曲线由单调变为非单调。T_OO在“与掺杂有关的”临界容差因子t_C(x)(0.1<x<0.2)处达到最大值,此时正交畸变(D)也达到最大值。这种观察反映了载流子对掺杂钙钛矿锰氧化物中“本征”八面体位畸变及其对轨道顺序的偏置的影响,因此,与在未掺杂的RMnO 3、RTiO 3和RVO 3系统中观察到的结果存在偏差,其中T_OO和D的最大化发生在通用容差因子或R位离子尺寸处。
2009-12-30 cond-mat.str-el
Electromagnons in the multiferroic state of perovskite manganites with symmetric-exchange striction
我们利用太赫兹光谱研究了具有$E$型(up-up-down-down)自旋结构的钙钛矿锰氧化物中的电活性磁激发(电磁子)。Eu $_{1-x}$ Y $_x$ MnO $_3$(0.1 $\le x\le$ 1)和Y $_{1-y}$ Lu $_y$ MnO $_3$(0 $\le y\le$ 1)不含磁$f$ -矩,其主机共线正弦,$A$ -型,摆线,和$E$ -型自旋序,被用来检查可能的电磁振子的系统学.三峰结构(23,35,45厘米$^{-1}$)的磁起源中出现的$E$型相的组成($y$)的依赖性很小的频率,与摆线自旋($x\le0.8$)相观察到的电磁振子。其中之一是归因于磁振子色散的基础上计算的带边磁振子模式。
2010-02-19 cond-mat.str-el
Pressure Effects in Manganites with Layered Perovskite Structure
本文从理论上研究了双层锰氧化物化合物$La_{2-2x}Sr_{1+2x}Mn_2O_7$中的电荷和自旋动力学的压力效应。轨道度在层状晶体结构中是活跃的,并且与$3d_{3z^2-r^2}$相比,施加的流体静压使$3d_{x^2-y^2}$轨道稳定。轨道态的改变削弱了层间的电荷和自旋耦合,抑制了三维铁磁相变。数值计算结果表明,压力通过改变轨道状态来控制自旋和电荷动力学的维数,其中有效哈密顿量包含了轨道的能级差.
1997-12-15 cond-mat.str-el
Recent Progress of Multiferroic Perovskite Manganites
在过去的几年中,人们发现了许多具有不同化学组成和晶体结构的多铁性材料。在这些多铁性材料中,一些具有由磁序驱动的铁电性的钙钛矿锰氧化物特别令人感兴趣。在这些多铁性钙钛矿锰氧化物中,不仅其多铁性十分突出,而且所涉及的物理机制也非常丰富和有代表性。本文简要介绍了锰氧化物多铁性的理论和实验研究进展。
2012-06-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase Separation in A-site Ordered Perovskite Manganite LaBaMn$_2$O$_6$ Probed by $^{139}$La and $^{55}$Mn NMR
$^{139}$ La-和$^{55}$ Mn-NMR谱表明,A位有序钙钛矿锰氧化物LaBaMn $_2$ O $_6$的基态是铁磁(FM)和反铁磁(AFI(CE))区域的空间混合物,这分别被分配给金属和绝缘电荷有序状态。这种奇异的共存状态出现在200 K以下,通过一个一阶类似的形成的AFI(CE)状态内的FM之一。Mn自旋-自旋弛豫速率表明,$_2$中与AFI(CE)区共存的FM区与无序形式La $_{0.5}$ Ba $_{0.5}$ MnOPDMATHABMR的体FM相相同,尽管没有A位无序.这表明LaBaMn $_2$ O $_6$中FM区的介观性质而不是纳米性质。
2005-12-15 cond-mat.str-el
Modulated spin helicity stabilized by incommensurate orbital density waves in a quadruple perovskite manganite
通过中子衍射和朗道理论的结合,我们描述了四重钙钛矿锰氧化物CaMn 7 O 12的基态的自旋有序-磁性多铁性支持的非公度轨道密度波,在磁有序温度以上,TN 1 = 90 K开始。在基态的多k磁结构被发现是一个具有调制的自旋螺旋度的近恒定矩螺旋,它通过三线性磁轨道耦合与Mn 3+位置上的轨道占位同相振荡。我们的唯象模型还表明,在TN 2 = 48 K以上,主磁序参量被锁定到轨道波的螺旋和共线自旋密度波结构的混合物。此外,我们的模型自然地解释了缺乏一个尖锐的介电异常在TN 1和不寻常的温度依赖性的电极化。
2016-04-26 cond-mat.str-el
The magnetic structure of polar $G$-type charge and orbital ordered Hg-quadruple manganite perovskites
University of Warwick(华威大学);University of Sheffield(谢菲尔德大学);STFC Rutherford Appleton Laboratory(英国科学与技术设施委员会卢瑟福阿普尔顿实验室);National Taiwan University(台湾大学)
研究揭示了Hg四重锰ite钙钛矿中独特的G型电荷和轨道有序态,通过中子衍射确定其磁结构,并探讨了Hg²+在稳定新型磁有序态中的关键作用。
2025-12-16 cond-mat.str-el
muSR Investigation of magnetically ordered states in A-site ordered perovskite manganites RBaMn2O6 (R = Y and La)
用μ子自旋弛豫方法研究了A位有序钙钛矿锰氧化物LaBaMn_2 O_6和YBaMn_2 O_6的磁有序态。我们的数据揭示了这些材料的磁有序状态的性质的显着差异。对于LaBaMn 2 O 6,在铁磁状态下低于~ 330 K的muSR时间谱显示出强烈的不均匀相,让人想起格里菲斯相。在这个磁性不均匀的相,反铁磁状态的发展低于150 K,显示良好定义的静态内部磁场,但在低温下仅达到30%的体积分数。一个广泛的分布muSR弛豫率推断下降到最低温度。这种行为类似于A位无序的La0.5Ba0.5MnO3。另一方面,对于YBaMn 2 O 6,muSR时间谱的(i)的电荷和轨道有序和(ii)的顺磁相揭示相当均匀的状态,即,指数松弛的顺磁状态和定义良好的μ子自旋振荡的反铁磁状态。
2012-09-25 cond-mat.str-el
Competing electronic instabilities in the quadruple perovskite manganite PbMn$_{7}$O$_{12}$
用高分辨同步辐射X射线粉末衍射研究了PbMn $_{7}$ O $_{12}$的结构行为。这种材料属于四重钙钛矿锰氧化物家族,其表现出与轨道密度波相关的不相称结构调制。结果表明,PbMn $_{7}$ O $_{12}$的结构调制起始于294 K,其无公度传播矢量为$\mathbf{k}_s=(0,0,\sim2.08)$ .在110 K时,发生另一种结构转变,其中传播矢量突然下降到\emph{quasi} -相称值$\mathbf{k}_s=(0,0,2.0060(6))$。在40 K- 110 K温度范围内,\emph{quasi}公度相是稳定的,低于40 K时传播矢量跳回无公度值$\mathbf{k}_s=(0,0,\sim2.06)$ .这两种低温结构转变都是强烈的一阶热滞。已发现\emph{quasi} -相称相中的轨道密度波与不相称相相比基本上被抑制,这自然解释了最近报道的这种钙钛矿的不寻常的磁性行为。精细结构参数的分析表明,\emph{quasi} -相称相的存在可能与Pb $^{2+}$孤电子对和Mn $^{3+}$ Jahn-Teller不稳定性之间的竞争有关。
2021-04-13 cond-mat.str-el
The magnetic structures of rare-earth quadruple perovskite manganites $R$Mn$_7$O$_{12}$
本文报道了四元钙钛矿锰氧化物$R$ Mn $_7$ O $_{12}$的中子粉末衍射研究,其中$R$ = La,Ce,Nd,Sm,Eu。我们发现,在所有测量的化合物伴随的$A$和$B$锰亚晶格的磁有序发生在低于N $\mathrm{\acute{e}}$ EL温度冷却。相应的磁结构是共线的,如在体磁化测量中观察到的,每个公式单元具有一个未补偿的Mn $^{3+}$矩。结果表明,LaMn $_7$ O $_{12}$和NdMn $_7$ O $_{12}$在低温下都发生了第二次磁相变,这导致了$B$亚晶格磁矩的倾斜,这种倾斜在LaMn $_7$ O $_{12}$中是公度的,而在NdMn $_7$ O $_{12}$中是不公度的.这种自旋倾斜与源自$B$位置轨道顺序的磁不稳定性一致。此外,NdMn $_7$ O $_{12}$显示了第三个磁相变,在该第三个磁相变中,Nd亚晶格的长程有序改变了无公度自旋倾斜的周期性。我们的研究结果表明,过渡金属磁性,轨道顺序,和晶格,这可能是微调阳离子取代和稀土磁性之间的相互作用。
2018-08-28 cond-mat.str-el
Universal magneto-orbital ordering in the divalent $A$-site quadruple perovskite manganites $A$Mn$_7$O$_{12}$ ($A$ = Ca, Sr, Cd, and Pb)
通过对变温中子粉末衍射数据的分析,给出了SrMn $_7$ O $_{12}$,CdMn $_7$ O $_{12}$,PbMn $_7$ O $_{12}$在所有长程有序相中的磁结构解.发现这三种化合物具有类似于CaMn $_7$ O $_{12}$的磁性结构。它们都具有较高的温度锁定相位与\emph{commensurate}磁轨道耦合,和解除锁定的,多\textbf{k}磁基态,其中\emph{incommensurate}磁轨道耦合产生具有调制的自旋螺旋度的恒矩磁螺旋。$_7$代表一种特殊情况,其中轨道调制与晶格相称,并涉及完全和部分极化轨道状态的堆叠。我们的研究结果提供了一个强大的确认磁轨道耦合的现象学模型先前提出的钙锰$_7$ O $_{12}$。此外,我们表明,该模型是通用的$A^{2+}$四重钙钛矿锰氧化物合成的日期,它是可调的选择的$A$ -网站离子半径。
2017-07-07 cond-mat.str-el
Strain-induced metal-insulator phase coexistence and stability in perovskite manganites
我们提出了一个详细的研究模型应变诱导的金属-绝缘体相共存的钙钛矿锰氧化物。纳米尺度和介观尺度的不均匀性自洽地描述使用原子尺度模式和它们相关的约束方程。我们还研究了稳定的域配置对统一和不统一的修改域壁。我们的研究结果表明,应变场之间的长程相互作用和复杂的能量景观与多个亚稳态稳定金属-绝缘体相共存中发挥至关重要的作用,观察到在钙钛矿锰氧化物。我们详细说明的模式,约束方程,能量和能量梯度,形成我们的模拟结果的基础。
2012-08-20 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
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
Spectroscopic studies on the electronic and magnetic states of Co-doped perovskite manganite Pr0.8Ca0.2Mn1-yCoyO3 thin films
我们利用各种光谱技术研究了Co掺杂Pr_(0.8)Ca_(0.2)MnO_3薄膜的电子和磁性。X射线吸收光谱和硬X射线光电子能谱分析表明,取代的Co离子处于二价态,导致Mn原子上的空穴掺杂。X射线磁性圆二色性的元素选择性磁性的研究发现了一个大的轨道磁矩的钴离子。这些光谱研究表明,取代的Co离子发挥几个角色的空穴掺杂的Mn,铁磁超交换耦合之间的Co 2+和Mn 4+离子,和轨道磁性的Co 2+离子。这些复杂的相互作用之间的竞争产生了独特的电子和磁性行为,包括Co掺杂的Pr0.8Ca0.2MnO3的高介电常数。
2013-11-12 cond-mat.str-el
Giant 1/f noise in perovskite manganites: evidence of the percolation threshold
我们发现了一个前所未有的幅度的1/f噪声居里温度Tc附近的低Tc锰氧化物。1/f噪声和电阻的标度行为为多晶样品中铁磁转变的逾渗性质提供了强有力的证据。单晶的电阻随温度的阶梯状变化表明,铁磁畴的大小取决于微晶的大小。
1999-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Role of Coulomb correlation on magnetic and transport properties of doped manganites: La0.5Sr0.5MnO3 and LaSr2Mn2O7
采用LSDA和LSDA+U方法计算了50%空穴掺杂的赝立方钙钛矿结构La0.5Sr0.5MnO3和双层结构LaSr 2 Mn 2 O 7的电子结构和磁结构.我们表明,现场库仑关联(U)的锰d电子有一个非常不同的影响(i)带的形成,(ii)磁基态,(iii)层间交换相互作用,和(iv)在这两个锰氧化物的电输运的各向异性。一个可能的原因,为什么LSDA的失败,在预测观察到的磁性和传输性能的双层化合物-在掺杂的钙钛矿锰氧化物-被认为是一个p-d杂化分析的基础上。
2001-11-02 cond-mat.str-el
Magnetic inhomogeneities in the quadruple perovskite manganite [Y$_{2-x}$Mn$_x$]MnMnMn$_4$O$_{12}$
本研究通过中子粉末散射揭示两种掺杂四重钙钛矿锰氧化物中的相分离与多阶段磁转变,证实主导 B-B 交换作用可稳定理论预言的 AFM 相。
2023-05-02 cond-mat.str-el
Magnon Damping by magnon-phonon coupling in Manganese Perovskites
利用非弹性中子散射方法系统研究了铁磁锰钙钛矿中的自旋波激发(磁振子)。尽管不同锰氧化物的居里温度($T_C$ s)存在很大差异,但它们的低温自旋波具有非常相似的磁振子软化色散。从磁振子寿命效应的波矢依赖性及其与光学声子模色散的相关性,我们认为,一个强大的磁弹性耦合是负责所观察到的锰氧化物的低温反常自旋动力学行为。
1999-04-26 cond-mat.str-el
Nontrivial topology and localization in the double exchange model with possible applications to perovskite manganites
双交换模型描述的传导电子和本地化的磁矩之间的耦合是相关的一个大家庭的物理系统,包括锰氧化物。本文揭示了具有无公度磁椭圆螺旋的一维双交换模型在二维空间中是一个拓扑绝缘体,其Chern数为$2\mathbb{Z}$,其中一维是物理维,另一维是由螺旋的Goldstone模所跨越的辅助维.此外,电子态可以被局域化,以实现强的局域交换耦合。拓扑保护的边缘态负责电子电荷的泵送,并引起多铁性响应。我们的工作揭示了迄今未发现的非平凡拓扑结构和安德森局域化的双交换模型与可能的应用钙钛矿锰氧化物。
2018-12-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Temperature memory and resistive glassy behaviors of a perovskite manganite
本文报道了La_(0.7)Ca_(0.3)Mn_(0.925)Ti_(0.075)O_3多晶化合物在铁磁状态下电阻和磁化强度的长时间弛豫、时效和温度记忆行为的观测结果。所观察到的电输运的玻璃态动力学似乎是磁性起源的,并与样品的磁性玻璃化有非常密切的联系。相分离和磁相互作用与电子传导之间的强相关性在产生这种电阻玻璃化中起着重要作用。我们解释所观察到的影响,在两个竞争的热磁过程,畴生长和磁冻结的共存,并提出空穴掺杂的钙钛矿锰氧化物可以被认为是“电阻玻璃”。
2008-02-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultra-sharp magnetization steps in perovskite manganites
我们报告了一个详细的研究的阶梯状变磁性转变的磁化强度和电阻率的多晶Pr0.5Ca0.5Mn0.95Co0.05O3。台阶在低于临界温度时突然开始,非常尖锐(宽度< 0.2 mT),并且发生在临界场,该临界场线性地依赖于制备样品的冷却场的绝对值。在低温下,在非Co掺杂的锰氧化物,包括单晶样品中也观察到类似的转变。这些数据表明,这些步骤是一个内在的属性,定性地不同于先前观察到的更高的温度在锰氧化物或在其他材料中观察到的变磁性转变的变磁性转变。
2002-11-15 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
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
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
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
Structures and electromagnetic properties of the A-site ordered/disordered manganites; RBaMn2O6/R0.5Ba0.5MnO3 (R = Y and rare earth elements)
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。本研究成功地合成了$A$ -位无序形式$R$ $_{0.5}$ Ba $_{0.5}$ MnO $_3$,并与$R$ BaMn $_2$ O $_6$在结构和电磁性能上进行了比较. $R$ $_{0.5}$ Ba $_{0.5}$ MnO $_3$具有原始立方钙钛矿电池。出乎意料的是,磁性玻璃态作为$R$ $_{0.5}$ Ba $_{0.5}$ MnO $_3$的基态占主导地位。在Pr $_{0.5}$ Ba $_{0.5}$ MnO $_3$中观察到一种特殊的行为,即阶梯状的超尖锐磁化强度和电阻率变化。
2003-07-18 cond-mat.str-el
Effects of Electron Correlation, Orbital Degeneracy and Jahn-Teller Coupling in Perovskite Manganites
库仑相互作用,轨道简并和Jahn-Teller耦合在双交换模型中的作用进行了研究锰钙钛矿氧化物。我们研究了未掺杂的莫特绝缘体以及空穴掺杂的金属-绝缘体转变,特别是铁磁金属的强非相干性。我们导出了所有自旋都在二维平面内完全极化的模型,并利用量子蒙特卡罗方法研究了它们的基态性质。在半填充时,$e_{g}$电子数平均为每个位点一个,库仑相互作用打开Mott能隙并诱导交错轨道有序。然而,如果Jahn-Teller耦合不存在,则Mott间隙的打开比平均场结果慢得多。强关联和Jahn-Teller耦合之间的协同作用极大地增强了Mott能隙振幅,并再现了Jahn-Teller畸变的真实振幅和稳定能量。在掺杂时,由库仑相互作用稳定的轨道有序立即被破坏。对于金属-绝缘体转变,金属中的短程轨道相关性显著增强,这应该与实验中观察到的电荷动力学的强不相干性有关。此外,我们的模型,表现出一致的$d_{x^{2}-y^{2}}$轨道在一个广泛的区域的掺杂与实验指示。
1998-08-13 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
Optical phase diagram of perovskite-type colossal magnetoresistance manganites with near-half doping
本文系统地研究了在宽温区$T=10-800$ K范围内,在淬火无序存在下,一系列近半掺杂的巨磁电阻锰氧化物RE $_{0.55}$ AE $_{0.45}$ MnO $_3$(RE和AE分别为稀土和碱土金属离子)的带宽控制的光学性质.化合物的基态从电荷和轨道有序绝缘体到自旋玻璃再到铁磁金属。增强的相位起伏,即短程电荷和轨道相关性主导了所有基态相位以上的相图的顺磁区域。该顺磁区域的特征在于通过全间隙到伪间隙交叉朝向升高的温度,其中宽的低能量电子结构出现在电导率谱中的带宽的大的变化。这种具有局域关联的赝能隙态至少在T=800 K以下对热涨落是鲁棒的。对于小带宽的发病的长程电荷秩序是伴随着间隙的瞬时增加。铁磁态的出现在光谱中表现为具有中等带宽的化合物的一阶绝缘体到金属的转变,而在较大带宽侧则变为二阶转变。在铁磁态下观察到金属载流子的异常大的散射率,这归因于可能具有棒状($3z^2-r^2$ -like)特征的轨道相关。
2007-10-16 cond-mat.str-el
Mechanism of Lattice-Distortion-Induced Electric-Polarization Flop in the Multiferroic Perovskite Manganites
对钙钛矿锰氧化物Eu_(1-x)Y_xMnO_3和Gd_(1-x)Tb_xMnO_3的磁电相图进行了理论研究。我们首先建立了一个微观模型,然后用蒙特卡罗方法对模型进行分析。我们再现了包含两种不同多铁性态的图,即,具有电极化的强度P//a的ab平面自旋摆线和具有P//c的bc平面自旋摆线。我们发现,它们的竞争源于单离子各向异性和Dzyaloshinsky-Moriya相互作用之间的冲突,这是由第二近邻自旋交换增强的GdFeO 3型畸变控制。这导致随着x的增加从a到c的P触发器与实验一致。
2009-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effects of rare earth ion size on the stability of the coherent Jahn-Teller distortions in undoped perovskite manganites
我们提出了一个理论研究的稀土离子,通常被称为化学压力的大小之间的关系,在未掺杂的钙钛矿锰氧化物的相干Jahn-Teller扭曲的稳定性。使用以原子尺度对称模式表示的Keating模型,我们表明在Jahn-Teller能量项内均匀剪切变形和交错屈曲变形之间存在耦合。据发现,这种耦合提供了一种机制,通过这种机制,较小的稀土离子的相干Jahn-Teller失真更稳定。分析了在低于Jahn-Teller有序化温度时均匀剪切畸变的出现,估算了NdMnO_3和LaMnO_3的Jahn-Teller有序化温度及其变化,得到了畸变之间的关系。我们发现理论结果和实验数据之间有很好的一致性。
2012-08-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
The interplay between Jahn-Teller distortions and structural degrees of freedom on pseudocubic states in manganite perovskites
本研究通过对称性方法结合衍射技术和蒙特卡罗模拟,揭示LMGO中三线性耦合项驱动赝立方相变的机制,构建普适函数关联结构参数,为锰基钙钛矿轨道有序调控提供新见解。
2025-04-15 cond-mat.str-el
Quantum well structure of a double perovskite superlattice and formation of a spin-polarized two-dimensional electron gas
层状氧化物异质结构是一种新的途径,以定制所需的电子和磁相出现的竞争相互作用,涉及强相关,轨道跳跃,隧道效应和晶格耦合现象。在这里,我们提出了一个半金属/绝缘体超晶格,本质上形成自旋极化的二维电子气(2DEG)的机制非常不同,从广泛报道的2DEG在单一的钙钛矿极性界面。通过对Sr $_2$ FeMoO $_6$ /La $_2$ CoMnO $_6$(001)超晶格的密度泛函$+U$研究,我们发现在[001]方向上产生了一个周期性量子阱,它打破了$t_{2g}$的三重简并,将双简并$xz$和$yz$态与平面$xy$态分开.在自旋下降通道中,量子限制和强关联的双重效应使简并态局域化,而色散的$xy$态形成了对超晶格对称性的扰动具有鲁棒性的2DEG。上旋沟道保持体绝缘。自旋极化和轨道极化使超晶格成为自旋电子学和轨道电子学应用的理想材料。所提出的2DEG机制拓宽了下一代氧化物异质结构的制造范围。
2018-10-01 cond-mat.str-el
Interplay of p-d and d-d charge transfer transitions in rare-earth perovskite manganites
我们对母体钙钛矿锰氧化物RMnO_3的光学响应进行了理论和实验研究,主要目的是阐明其清晰可见的光学特性。从一个简单的集群模型的方法,我们解决了单中心(p-d)和双中心(d-d)的电荷转移(CT)的转变,它们的极化特性,结构参数,轨道混合和自旋自由度所起的作用。用椭圆偏振法测量了RMnO_3(R=La,Pr,Nd,Sm,Eu)单晶样品在1.0 ~ 5.0eV光谱范围内,E \parallel c和E \perp c两种偏振态下的光学复介电函数。对\varepsilon _1和\varepsilon _2的光谱行为的比较分析被认为提供了更可靠的光谱特征分配。我们发现实验光谱和基于单中心p-dCT跃迁和位间d-dCT跃迁理论的理论预测之间的总体协议。实验数据和理论分析表明,名义化学计量比的钙钛矿锰氧化物RMnO_3的介电带隙具有双重性质,它是由禁戒或弱偶极允许的p-dCT跃迁和位间d-dCT跃迁叠加而成。实际上,在Zaanen,Sawatzky,Allen方案中,母体钙钛矿锰氧化物RMnO_3既不应归类为CT绝缘体,也不应归类为Mott-Hubbard绝缘体。
2010-08-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin and orbital ordering in double-layered manganites
我们从理论上研究了双层钙钛矿锰氧化物的相图,考虑到轨道简并,强库仑排斥,并与晶格变形的耦合。观察到的自旋结构的变化,作为增加掺杂的轨道排序和沿$c$轴的跳跃积分的键长依赖性方面的解释。还解释了与倾斜结构对应的中子衍射峰的温度依赖性。与三维立方系统进行了比较。
1999-04-29 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
Unified theory of phase separation and charge ordering in doped manganite perovskites
本文发展了一个统一的理论来解释掺杂锰氧化物R $_{1-x}$ X $_x$ MnO $_3$(R = La,Pr,Nd等,X = Ca,Sr,Ba等)中的各种电子集体行为。从一个实际的电子模型出发,利用投影微扰技术导出了有效的哈密顿量,发展了一个考虑了Mn离子中e $_g$电子轨道简并和Jahn-Teller效应的自旋-电荷-轨道相干态理论.物理上,实验观察到的电荷有序态和电子相分离是两种物理机制相反的宏观量子现象,并在该理论中阐明了它们的物理起源。Jahn-Teller效应、晶格畸变以及双交换机制的相互作用导致不同的磁结构和不同的电荷有序模式和相分离。
1999-06-09 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
Perovskite Manganites Hosting Versatile Multiferroic Phases with Symmetric and Antisymmetric Exchange Strictions
建立了正交晶系$R$ MnO $_{3}$在$R$离子上有磁矩和无磁矩时的完全磁电相图。三种多铁性基态,$ab$ -摆线,$bc$ -摆线,共线$E$型相,已被确定为不同的ME响应。由对称自旋交换控制的$E$型相($bm{S}_{i} cdot bm{S}_{j}$)电极化的强度是由反对称自旋交换控制的$bc$ -摆线相($bm{S}_{i} times bm{S}_{j}$)的10倍以上,并且在不同来源的多铁性相之间的双临界相界附近,ME响应增强。这些发现将为磁感应多铁性材料的发展提供重要线索。
2009-11-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Room-temperature Low-field Colossal Magneto-resistance in Double-perovskite Manganite
在强关联电子系统中,由于外加磁场的作用,电阻会急剧减小,这就是所谓的巨磁阻效应。锰氧化物中CMR的发现发展了电荷、轨道和自旋自由度之间强耦合的科学。CMR在传感器、存储器等方面的应用前景也吸引着科学家们的目光,但迄今为止,还没有发现能够满足高工作温度、低工作磁场、电阻变化大等应用条件的CMR材料,因此还没有实现利用CMR效应的应用。本文报道了A位有序NdBaMn_2_O_6_x晶体在低于2 T的磁场下,在300 K附近的电阻变化超过两个数量级。当温度和磁场从绝缘(金属)相扫向金属(绝缘)相时,绝缘(金属)导电分别在1 K和0.5 T内变为金属(绝缘)导电。CMR归因于电荷有序的熔化。从B-T相图估计的熵变小于电荷和轨道有序的预期。Mn自旋磁矩的短程铁磁涨落是高温低磁场巨磁电阻效应的重要关键。
2018-11-19 cond-mat.str-el
Spin-spiral states in undoped manganites
具有螺旋自旋结构的钙钛矿锰氧化物的多铁性行为的实验观察需要澄清这些磁态的起源及其与铁电性的关系。我们表明,自旋螺旋相位与对角波矢,也存在E型相位的中间值的洪德规则和Jahn-Teller耦合的轨道有序和绝缘状态的标准两带模型哈密顿锰氧化物。我们的研究结果支持铁电性的自旋电流机制,并提出了一种替代观点,以早期的结论,令人沮丧的超交换耦合是至关重要的,以获得自旋螺旋状态。
2010-07-14 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
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
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
Microscopic Model and Phase Diagrams of the Multiferroic Perovskite Manganites
正交畸变钙钛矿锰氧化物RMnO 3(R为三价稀土离子)具有多种磁性和电性相,包括多铁性(即同时具有磁性和铁电性)相和迷人的磁电现象。通过建立微观自旋模型,对RMnO_3的相图进行了理论研究,该模型不仅考虑了超交换相互作用,还考虑了单离子各向异性(SIA)和Dzyaloshinsky-Moriya相互作用(Dzyaloshinsky-Moriya).用Monte-Carlo方法对该模型进行了分析,得到了实验相图随R离子半径的变化关系,其中包含两种不同的多铁性态,即铁电极化为P//a的ab平面自旋摆线和P//c的bc平面自旋摆线。正交晶格畸变或由这种畸变增强的第二近邻自旋交换通过调节SIA和Σ能来精细地控制这两个相之间的激烈竞争。这导致晶格畸变诱导的P从a到c的重取向与实验一致。我们还讨论了A型反铁磁态的自旋结构、摆线自旋态的自旋结构、正弦共线自旋态的起源和性质等问题。
2009-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital Ordering Structures in (Nd,Pr)0.5Sr0.5MnO3 Manganite Thin Films on Perovskite (011) Substrates
利用同步辐射研究了具有轨道有序结构的锰氧化物薄膜的结构,并绘制了基态电子相图。测量了在SrTiO_3(STO)或[(LaAl O_3){0. 3}(SrAl_(0. 5)Ta_(0. 5)O_3){0. 7}](LSAT)(0. 11)面上生长的四种锰氧化物薄膜Nd_(0. 5)Sr_(0. 5)MnO_3(NSMO)或Pr_(0. 5)Sr_(0. 5)MnO_3(PSMO)的晶格常数随温度的变化。结果表明,正如先前基于体材料知识所预期的那样,薄膜的电阻率与其结构密切相关。观察到的超晶格反射表明,NSMO薄膜的低温相为反铁轨道有序相,而LSAT上的PSMO薄膜的低温相为铁轨道有序相,而STO上的PSMO薄膜的低温相为无轨道有序相。金属基态仅在A位离子半径较窄的薄膜中观察到,而较大的离子有利于铁轨道有序结构,较小的离子稳定反铁轨道有序结构。发现(011)膜中轨道有序转变的关键是沿[0- 11]方向的面内位移。
2007-08-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el