Magnetic Inhomogeneity and Magnetotransport in Electron-Doped Ca(1-x)La(x)MnO(3) (0<=x<=0.10)
本文报道了一系列轻电子掺杂Ca（1-x）La（x）MnO（3）的直流磁化强度（M）和电阻率（ρ）随磁场和温度的变化。（0<=x<=0.10）样品，其磁化[Phys. Rev. B { \bf 61}，14319（2000）]和散射研究[Phys. Rev. B { \bf 68}，134440（2003）]表示由嵌入G型反铁磁基质中的铁磁（FM）液滴组成的非均匀磁性基态。在x=0.02附近的磁性行为的变化被认为是一个跨越到一个长程自旋倾斜相的签名。这里报告的数据提供了关于这种交叉的磁化的进一步细节，并通过其表现在磁输运的这种现象的起源的额外见解。在顺磁相（T>=125 K），我们发现磁电阻=-C（M/M_S）^2（M_S是低T饱和磁化强度），正如在相图的铁磁（FM）、庞磁电阻（CMR）区域中的许多锰氧化物中所观察到的那样，但C值比CMR材料中所观察到的小两个数量级。C（x）的掺杂行为遵循M_S（x）的掺杂行为，表明与FM涨落相关的电子不均匀性发生在磁有序转变之上。
2005-11-04 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
Field Induced Transition from Metal to Insulator in the CMR Manganites
在外加磁场下电阻率的巨大降低，CMR效应，现在被广泛接受为出现在钙钛矿锰氧化物的绝缘体到金属转变的附近。最近，我们在CMR锰氧化物的$\rm La_{0.88}Sr_{0.12}MnO_3$中发现了从铁磁金属到绝缘体的一级相变。这种相变引起电阻率在接近相变温度的外磁场下的巨大增加。我们在这里报告相当详细的结果，包括中子和同步辐射X射线散射研究的系统实验。
1998-12-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Perovskite-type manganites, which are well-known for their intriguing physical properties such as colossal magnetoresistance (CMR) and half metalicity, have been considered as candidate materials for spintronics. However, their ferromagnetic (FM) properties are often suppressed in thin films when the thickness is reduced down to several monolayers (MLs). In order to investigate how the magnetic phases evolve near the paramagnetic (PM)-to-FM phase transition boundary, we have performed temperature-dependent x-ray magnetic circular dichroism (XMCD) experiments on a La$_{1-x}$Sr$_{x}$MnO$_3$ (LSM…
2020-06-03 cond-mat.mtrl-sci
Substrate-effect on the magnetic microstructure of La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_{3}$ thin films studied by magnetic force microscopy
采用脉冲激光沉积法在（100）-SrTiO $_{3}$和（100）-LaAlO $_{3}$和（110）-NdGa O $_{3}$衬底上分别生长了拉伸应变和压缩应变下的巨磁阻（CMR）La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_{3}$（LSMO）薄膜。使用磁力显微镜（MFM），“羽毛状”的磁性图案，具有面内磁化的薄膜的特性，观察到沉积在SrTiO $_{3}$和NdGaO $_{3}$上的薄膜，而“气泡”的磁性图案，具有面外磁化的薄膜的典型，记录为LaAlO $_{3}$。我们表明，由MFM成像的磁性图案的形状是完全相关的薄膜中的易磁化方向。
2001-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic states and spin-glass properties in Bi0.67Ca0.33MnO3: macroscopic ac measurements and neutron scattering
本文报道了锰氧化物Bi_{1-x} Ca_{x} MnO_3（x=0.33）的低温磁性。交流磁化率场扩展分析和时效性能观察表明，在T = 39 K以下出现了磁有序的自旋玻璃相。中子散射表明，在小角度的磁布拉格散射和磁扩散，并证实了这种共存。与Pr_{1-x} Ca_{x} MnO_3（x=0.3-0.33）的介观相分离相对应的是场驱动的渗流，在这里观察到的玻璃态和短程铁磁有序不引起庞磁电阻（CMR）。
2008-03-13 cond-mat.mtrl-sci
Optical spectral weights and the ferromagnetic transition temperature of CMR manganites: relevance of double-exchange to real materials
我们提出了一个彻底的和定量的双交换模型的实验数据上的巨磁电阻锰钙钛矿。我们的研究结果解决了一个争议，表明物理超越双交换是重要的，即使在La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_3$，这已被视为一个传统的双交换系统。我们表明，不同的计算相互比较和数据的关键量是导带动能$K$，这是不敏感的能带结构的细节，可以从光学电导率测量实验确定。$T_c$对Hund耦合$J$和载流子浓度$n$的看似复杂的依赖性被示出以反映$K$随$J$、$n$和温度的变化。我们目前的结果，允许解释实验的光学电导率，并表明，以前解释的洪德耦合方面的功能被错误识别。我们还纠正了以前工作中提出的相图中的小错误。
1999-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Influence of charge ordering on the magnetocaloric effect of (Pr,Ca)MnO$_3$ manganites
本文研究了Pr $_{1-x}$ Ca $_x$ MnO $_3$锰氧化物的电荷有序性对磁热效应的影响。具有$x<$ 0.30的样品的结果呈现通常的铁磁行为，在居里温度T $_C$处达到峰值。与此相反，对于以上的电荷排序（$x\sim$ 0.30）的起始浓度的样品，观察到一个异常的磁熵变低于电荷排序温度$T_{CO}$，持续较低的温度。这种效应与电荷有序对磁熵变的正贡献相关联，电荷有序对磁熵变的正贡献与自旋有序的负贡献相叠加。我们发现，在$T_N$的电荷排序组件的峰值和以上$T_{CO}$是可以忽略不计的。此外，在T $^\star$（低于该温度时，由磁场引起的绝缘体-金属转变变得完全不可逆，即使在外部磁场被移除后，系统仍保持这种状态）附近，我们发现了极大的磁熵变值，从而在CMR锰氧化物上建立了“巨大”磁热效应。
2003-05-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Detecting percolative metal-insulator transition in manganites by resistive relaxation
本文报道了La $_{0.9}$ Sr $_{0.1}$ MnO $_{3}$超导薄膜电阻率随时间变化的实验研究，旨在阐明金属-绝缘体转变和巨磁电阻CMR效应的内在机制。在温度或磁场的驱动下，金属-绝缘体转变的电阻弛豫速率有明显的符号变化。当在升高温度或降低磁场的条件下测量时，金属态的电阻率随时间增加，而绝缘态的电阻率随时间减小。这些弛豫过程表明，金属-绝缘体转变和相关的CMR是相分离和金属相渗透的直接结果。
2003-07-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural transitions and transport-half-metallic ferromagnetism in LaMnO3 at elevated pressure
利用杂化密度泛函理论研究了超巨磁电阻（CMR）母体化合物LaMnO $_3$在压力下的结构、电子和磁性的演化.我们预测了从低压反铁磁（AFM）绝缘体到高压铁磁（FM）传输半金属（tHM）的转变，其特征在于大的自旋极化（~ 80- 90%）。FM-tHM转变与合作的Jahn-Teller（JT）畸变的逐渐淬灭相关联，所述JT畸变将$Pnma$正交相转变为完美的立方相（通过JT畸变和规则MnO 6八面体共存的混合相），并且与高自旋（S=2，m_Mn=3.7 mu_B）到低自旋（S=1，m_Mn=1.7 mu_B）磁矩崩塌相关联。这些结果解释了实验观察到的非Mott金属化过程的进展，并开辟了在化学计量的锰氧化物中实现CMR行为的可能性。
2012-05-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Influence of high-energy electron irradiation on the transport properties of La_{1-x}Ca_{x}MnO_{3} films (x \approx 1/3)
研究了晶格无序对La_{1-x} Ca_{x} MnO_{3}（x \approx 0.33）薄膜电导率和巨磁电阻的影响。晶格缺陷是通过用最大注量约为2 \times 10^{17} cm^{-2}的高能（\simeq 6 MeV）电子辐照薄膜而引入的。这种相对较低的辐照剂量在薄膜中产生相当小的辐射损伤。辐照样品中每个原子的位移数（dpa）约为10^{-5}。尽管如此，这导致膜电阻率的明显增加。铁磁金属状态（低于居里温度T_{c}）的电阻率增加的百分比远大于绝缘状态（高于T_{c}）。同时，辐照对T_{c}或巨磁电阻的大小的影响要小得多。这种行为的一个可能的解释提出。
2000-01-25 cond-mat.mtrl-sci
Distinct origins of magnetic -field -induced resistivity irreversibility in two manganites with similar ground states : Pr$_{0.5}$Sr$_{0.41}$Ca$_{0.09}$MnO$_{3}$ and La$_{0.5}$Ca$_{0.5}$MnO$_{3}$
我们对两种具有相似磁基态的电荷有序锰氧化物的磁输运的研究表明，磁电阻的起源不能仅仅从等场电阻率$ρ$（T，常数H）的测量得出结论。Pr $_{0.5}$ Sr $_{0.41}$ Ca $_{0.09}$ MnO $_{3}$（PrSrCa）和La $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_{3}$（LaCa）都表现出铁磁转变（PrSrCa的T $_{C}$ = 260 K，LaCa的T $_{C}$ = 230 K），随后是反铁磁转变（PrSrCa的T $_{N}$ = 170 K，LaCa的T $_{N}$ = 140 K）。这些化合物表现出定性相似的磁输运：低于不可逆温度T $_{IR}$，场冷（FC）电阻率低于零场冷（ZFC），并随T连续下降，而ZFC $ρ$（T，H）类似于$\ $的$ρ$（T，H = 0 T）的行为。两种化合物的$ρ$（ZFC）/ $ρ$（FC）的值在5 K和$μ_{0}$ H = 7 T时为$\approx $ 10 $^{4}$。然而，等温磁测量表明不同的起源的磁阻：场冷却增强铁磁相分数LaCa，而它驱动PrSrCa到一个亚稳态高磁化。磁输运的不同起源也反映在其他磁历史相关的属性。
2001-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic structure determination from the magnetic pair distribution function (mPDF): ground state of MnO
实验测定的磁对分布函数（mPDF）中定义的早期文件（弗兰森，杨，和Billinge。（2014）Acta Crystallogr. A，70（1），3-11）是第一次提出。的mPDF确定从中子粉末衍射数据从反应堆和中子飞行时间的总散射源上的反铁磁氧化物MnO的粉末样品。的数据处理，允许测得的mPDF被提取，然后建模的描述被提供和利用来调查MnO的低温结构。原子和磁性的共同细化支持局部单斜基态原子结构的方案，尽管平均结构是菱面体，磁性PDF分析成功地恢复了已知的反铁磁自旋配置。总散射数据表明自旋轴倾向于沿伪立方[10 $\bar{1}$ ]方向。最后，$r$相关的PDF精细化表明，局部单斜结构在大约100 μ m的长度尺度上趋向于平均菱面体$R\overline{3}m$对称.
2015-05-03 cond-mat.mtrl-sci
Short range ferromagnetism and spin glass state in $\mathrm{Y_{0.7}Ca_{0.3}MnO_{3}}$
报道了$\mathrm{Y_{0.7}Ca_{0.3}MnO_{3}}$的动态磁性能。该体系在$T_{\mathrm{SRF}} \approx 70$ K下出现局域铁磁有序。在此温度以下，低场磁化变得依赖于历史，即零场冷却（ZFC）和场冷却（FC）磁化彼此偏离，并且在我们的实验时间尺度（0.3- $10^{4}$ sec）处出现接近对数的弛豫。零场冷却的磁化强度在$T_{\mathrm{f}}\approx 30$ K处具有最大值，而场冷却的磁化强度也在低于该温度时继续增加，尽管不那么急剧。令人惊讶的是，该系统的动力学显示非平衡自旋玻璃（SG）的功能不仅低于ZFC磁化的最大值，而且在该最大值和$T_{\mathrm{SRF}}$之间的温度区域。老化和温度循环实验表明，只有定量的差异，在动态行为的最大值以上和以下的ZFC磁化;同样，在两个温度区域中观察到的记忆效应。我们归因于高温行为的存在下$T_{\mathrm{SRF}}$短程铁磁顺序的集群，配置演变成一个传统的自旋玻璃状态在温度低于$T_{\mathrm{f}}$。
2000-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic magnetoresistive properties of La_{1-x}Ca_{x}MnO_{3} (x \approx 1/3) film at temperatures far below the Curie temperature
垂直（H_{perp}）和平行（H_{par}）施加于膜平面的磁场的磁阻（MR）行为之间的明显区别被发现在磁致电阻膜La_{1-x} Ca_{x} MnO_{3}（x \approx 3）中。随着H_{perp}的增加，MR首先为负（H_{perp} < 4 kOe），然后为正（4 kOe < H_{perp} < 12 kOe），然后再次为负（H_{perp} > 12 kOe）。当H_{par}增加时，在H_{par} 6 kOe以下MR为正，在6 kOe以上MR为负，磁场均垂直于电流方向。这种各向异性行为只发生在低温（T < 18 K），与以往的研究结果有很大不同。
1999-07-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Extrinsic inhomogeneity effects in magnetic, transport and magnetoresistive properties of La_{1-x}Ca_{x}MnO_{3} (x\approx 0.33) crystal prepared by the floating zone method
本文研究了用浮区法制备的La_{1-x} Ca_{x} MnO_{3}（x \approx 0.33）晶体的磁性、输运和磁阻特性。我们发现，这些性质证明了相当好的晶体完整性的样品研究。特别是在居里温度（216 K）附近发现了巨大的磁电阻效应（在磁场H = 5 T时，[R（0）-R（H）]/R（H）约为2680%）。同时，测量性能的一些明显特征表明了由于样品制备中的技术因素而产生的外在不均匀性的影响。分析所获得的数据表明，这些是罕见的晶界和孪晶。被认为是特定的晶界上的输运和磁阻特性的不均匀性的影响。
2005-01-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Influence of magnetic field on paramagnetic-ferromagnetic transition in La$_{1-x}$Ca$_{x}$MnO$_{3}$ ($x\approx 0.25$) crystal: ultrasonic and transport studies
研究了$_{1-x}$-$_{x}$-MnO-$_{3}$（$x\approx 0.25$）的超声性能，其居里温度$T_C$约为200 K.测量了零磁场和不同恒定磁场下纵向声速和横向声速的温度依赖性。超声波研究得到了样品的磁性、电阻、磁阻、结构和其他测量的支持，这些测量有助于解释所获得的结果。磁场对声特性的影响在这项研究中发现，这些化合物的弹性和磁性之间的相互作用提出了一些新的特点。结果表明，所研究样品的顺磁-铁磁相变为一级相变，但在外加磁场的影响下可变为二级相变。
2006-07-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A comparison of computed and experimental neutron diffraction intensity at large momentum for MnO and NiO
磁中子散射测量自旋-自旋相关性，提供有关磁性材料中的长程自旋顺序以及自旋密度形状的信息。类似地，详细的第一性原理计算直接计算材料中的自旋密度。在这项工作中，作者仔细比较实验测得的磁中子强度的三个层次的理论：密度泛函理论在两个近似，和固定节点扩散蒙特卡罗。虽然每个理论执行类似的简单的反铁磁体MnO，有密度泛函理论和扩散蒙特卡罗在NiO之间的显着差异。对于这两种材料，固定节点扩散蒙特卡罗显示相对于实验的形状因子和强度的最低RMS误差。通过连接的强度和形状因子的实空间自旋密度，它表明，扩散蒙特卡罗自旋密度变得更加扩散远离键方向的自旋。这个基准是重要的，当考虑到一个从头计算的效率，在捕获的长程磁相关性和微观自旋的磁性系统的细节。
2020-03-02 cond-mat.mtrl-sci
Giant anisotropic magnetostriction in Pr$_{0.5}$Sr$_{0.5}$MnO$_3$
研究了Pr $_{0.5}$ Sr $_{0.5}$ MnO $_3$的磁致伸缩、线性热膨胀（LTE）、各向异性（$λ_t$）和体积磁致伸缩（$ω$）性质。LTE从300 K开始平稳下降，在居里温度（T $_C$ = 270 K）或尼尔温度（T $_N$ = 100 K）附近没有明显的异常，并且在升温时在很宽的温度范围（60 K-270 K）内表现出滞后。等温磁化强度研究表明，在25 K时，13%的铁磁相和87%的反铁磁相共存.在变磁转变过程中，平行和垂直磁致伸缩发生快速变化。与迄今为止在锰氧化物中报道的各向同性巨体积磁致伸缩相反，该化合物表现出巨各向异性磁致伸缩（$λ_t \approx 10^{-3}$）和低于T $_N$的较小体积磁致伸缩（$ω\approx 10^{-4}$）。我们认为，场诱导的反铁磁铁磁转变伴随着从d $_{x^2-y^2}$轨道有序的反铁磁（正交）的轨道无序的铁磁（四方晶系）相的结构转变。变磁性转变通过铁磁畴的成核和生长进行，以牺牲反铁磁相为代价。铁磁畴沿磁场方向的择优取向增加了样品在磁场方向上的线性尺寸，并在正交方向上减小，导致观察到的巨各向异性磁致伸缩效应。我们的研究还表明，低温反铁磁相的纳米畴可能存在于温度区T $_N$ < T < T $_C$。
2001-08-09 cond-mat.mtrl-sci
Space Charge Limited Current with Self-heating in Pr$_{0.7}$Ca$_{0.3}$MnO$_3$ based RRAM
基于$I \propto V^α$，其中$α\approx 2$的观察，已经为基于PCMO的RRAM器件确定了基于空间电荷限制电流（SCLC）的传导。IV特性的一个关键特征是电流（$α\gg 2$）的急剧上升，这被广泛归因于陷阱填充极限（TFL），随后是明显的无陷阱SCLC传导。在本文中，我们通过TCAD分析表明，陷阱填充极限（TFL）是不足以解释的急剧电流上升（$α\gg 2$）。作为一种替代方案，我们提出了一个浅陷阱SCLC模型与自热效应的热失控解释的急剧电流上升，然后由串联电阻占主导地位的政权。在25°C-125°C范围内的实验结果证明了所有4种状态（i）欧姆（$α= 1$），（ii）浅阱SCLC（$α\approx 2$），（iii）电流上升（$α\gg 2$）和（iv）串联电阻（$α= 1$）。此外，TCAD模拟与热建模能够匹配的实验IV特性在所有的制度。因此，在详细的TCAD模型支持的PCMO基RRAM的电流传导机制。这样的模型是必不可少的进一步定量理解和设计的PCMO为基础的RRAM。
2016-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial lift-off of La$_{2/3}$Sr$_{1/3}$MnO$_3$ membranes enabled by BaO sacrificial layers and restoration of the Curie temperature
The University of Tokyo（东京大学）；NTT, Inc.（日本电信电话株式会社）；Japan Synchrotron Radiation Research Institute (JASRI)（日本同步辐射研究机构）
利用BaO牺牲层实现La$_{2/3}$Sr$_{1/3}$MnO$_3$膜的外延剥离，并通过退火提高Curie温度。
2026-02-08 cond-mat.mtrl-sci
We present a first-principles investigation of the structural, electronic, and magnetic properties of pyrolusite ($β$-MnO$_2$) using conventional and extended Hubbard-corrected density-functional theory (DFT+$U$ and DFT+$U$+$V$). The onsite $U$ and intersite $V$ Hubbard parameters are computed using linear-response theory in the framework of density-functional perturbation theory. We show that while the inclusion of the onsite $U$ is crucial to describe the localized nature of the Mn($3d$) states, the intersite $V$ is key to capture accurately the strong hybridization between neighboring Mn($3…
2021-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial stabilization of ultra thin films of electron doped manganites
采用脉冲激光间歇沉积法在SrTiO $_3$（001）衬底上生长了电子掺杂锰氧化物La $_{0.8}$ Ce $_{0.2}$ MnO $_3$的超薄膜。高的结构质量和表面形态，证实了基于同步加速器的X射线衍射和原子力显微镜的组合。共振X射线吸收光谱测量证实了Ce $^{+4}$和Mn $^{+2}$离子的存在。此外，通过霍尔效应测量证实了电子掺杂特征。所有生长的薄膜显示出铁磁基态，所揭示的XMCD和磁阻测量和保持绝缘相反的金属-绝缘体转变的早期报告。我们的研究结果暗示了类似于高$T_c$铜酸盐的锰氧化物巨磁阻（CMR）相图中电子-空穴不对称的可能性。
2014-03-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Preferential Orientation Relationships in Ca$_2$MnO$_4$ Ruddlesden-Popper thin films
一个高吞吐量的本地外延（称为组合衬底外延）的调查进行了钙$_2$ MnO $_4$ Ruddlesden-Popper薄膜的六个厚度（从20到400 nm），所有沉积在同质多晶Sr $_2$ TiO $_4$衬底。电子背散射衍射显示，所有薄膜的晶粒在晶粒局部外延生长，导致在一个单一的取向关系（$OR$）为每个衬底薄膜晶粒对。两个优选的外延$ORs$占超过90%的所有OR在300个不同的微晶，根据分析50个晶粒对每个厚度。单位晶胞上的单位晶胞$OR$（[100][001] $_{film}$ $\parallel$ [100][001] $_{substrate}$，或$OR1$）约占每个膜的30%。占每个膜的60%的$OR$（[100][001] $_{film}$ $\parallel$ [100][010] $_{substrate}$或$OR2$）对应于围绕a轴从$OR1$旋转90 $^{\circ}$。$OR2$强烈倾向于在立体三角形中心的衬底取向，而$OR1$在非常接近（001）或连接（100）和（110）的边缘附近的取向观察到。虽然$OR1$的能量应该较低，但$OR2$的大多数观察结果表明动力学障碍会降低$OR1$的频率。持续的晶粒生长和$OR$频率随厚度的变化的情况下，意味着在前几个\si{\nano\meter}内完成的生长竞争，和局部外延持续此后在生长过程中。
2015-05-06 cond-mat.mtrl-sci
Specific heat study of single crystalline Pr$_{0.63}$ Ca$_{0.37}$ MnO$_{3}$ in presence of a magnetic field
本文报道了Pr $_{0.63}$ Ca $_{0.37}$ MnO $_3$单晶在0和8 T磁场作用下，在3 K-300 K温度范围内的比热研究结果。本文给出了磁场中一级电荷有序（CO）跃迁的熵和潜热的估计。CO跃迁的总熵变在0 T时为$\approx$ 1.8 J/mol K，在8 T磁场存在下降至$\sim$ 1.5 J/mol K。我们的测量使我们能够估计潜热$L_{CO}$ $\approx$ 235 J/mol参与CO转换。由于铁磁金属（FMM）态的熵与电荷有序绝缘（COI）态的熵相当，熵的细微变化使这两种状态中的任何一种稳定。我们的低温比热测量表明，线性项在0 T中不存在，并且令人惊讶的是，即使在金属FMM状态下也看不到。
2001-05-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Terahertz-nanoscale visualization of the microscopic spin-charge architecture of colossal magnetoresistive switching
Iowa State University（爱荷华州立大学）；Ames National Laboratory of U.S. Department of Energy（美国能源 Ames 国家实验室）
本研究利用自建低温磁-太赫兹散射型扫描近场光学显微镜平台，首次实现了对CMR开关过程中微观自旋-电荷架构的太赫兹纳米级可视化，揭示了多尺度转变的动态过程。
2026-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thickness and temperature dependence of the magnetodynamic damping of pulsed laser deposited $\text{La}_{0.7}\text{Sr}_{0.3}\text{MnO}_3$ on (111)-oriented SrTi$\text{O}_3$
研究了用脉冲激光沉积法在（111）取向SrTi $\text{O}_3$（STO）衬底上生长的10、15和30 nm厚的$\text{La}_{0.7}\text{Sr}_{0.3}\text{MnO}_3$（LSMO）薄膜的磁动力学性质。在100- 300 K温度范围内进行了铁磁共振（FMR）实验，提取了磁动力学阻尼参数$α$作为薄膜厚度和温度的函数。我们发现，阻尼是最低的中间膜厚度为15 nm的$α\approx 2 \cdot 10^{-3}$，其中$α$是相对恒定的温度的函数远低于各自的膜的居里温度。
2016-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Verification of Anderson superexchange in MnO via magnetic pair distribution function analysis and \textit{ab initio} theory
我们提出了依赖于温度的原子和磁对分布函数（PDF）分析的中子总散射测量的反铁磁MnO，一个典型的强相关的过渡金属氧化物。已知的反铁磁基态结构与符合传统技术的精炼参数密切吻合，证实了新开发的磁性PDF方法的可靠性。在顺磁相进行的测量揭示了显着的短程磁相关的$\sim$ 1 nm的长度尺度上，从低温的长程自旋安排有很大的不同。\textit{Ab initio}计算使用自相互作用校正的局部自旋密度近似的密度泛函理论预测的磁相互作用占主导地位的安德森超交换和再现测量的短程磁关联的高精度。进一步的计算模拟从直接交换相互作用的额外贡献显示出更差的协议与数据。因此，MnO的Anderson超交换模型得到了实验验证和\textit{ab initio}理论的证实。
2016-05-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Comparative study of magnetic exchange parameters and magnon dispersions in NiO and MnO from first principles
Paul Scherrer Institute（保罗谢勒研究所）；National Centre for Computational Design and Discovery of Novel Materials (MARVEL)（新型材料计算设计与发现国家中心（MARVEL））；Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF)（巴西物理研究中心（CBPF））；University of California Berkeley（加州大学伯克利分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；École Polytechnique Fédérale de Lausanne（洛桑联邦理工学院）；Dipartimento di Fisica dell’Universitá di Pisa（比萨大学物理系）；Istituto Italiano di Tecnologia（意大利理工大学）；Stanford University（斯坦福大学）；SLAC National Accelerator Laboratory（SLAC国家加速器实验室）
本研究比较了三种从头原理方法计算NiO和MnO中磁交换参数和磁子色散的准确性，发现TDDFPT+$U$和基于ΔE的Heisenberg模型与实验数据吻合较好，而MFT方法存在较大偏差。
2026-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic In-Plane Strain and Transport in Epitaxial Nd(0.2)Sr(0.8)MnO(3) Thin Films
报道了Nd（0.2）Sr（0.8）MnO（3）外延a轴取向薄膜的结构、形貌和电学性能，厚度为10 nm ≤ t ≤ 150 nm。薄膜生长与拉伸和压缩应变在各种基板上。据发现，在两种应变状态下的所有厚度的薄膜的拉长的晶体学的c轴保持充分应变的基板。由于高度各向异性的热膨胀，在拉伸应变下生长的膜在a和b轴上观察到松弛，从而形成单轴裂纹阵列（沿c轴）。对于后者的膜，室温面内电阻率各向异性，rho_b/rho_c，增加膜厚度的值~1000在最厚的膜研究，近似呈指数增加。张力下的膜的尼尔温度提高了约25 K的厚度无关，一致的铁磁交换沿其扩展的c轴的增强。
2009-10-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Collapse of ferromagnetism with Ti doping in Sm$_{0.55}$Sr$_{0.45}$MnO$_3$: A combined experimental and theoretical study
研究了Ti掺杂对Sm $_{0.55}$ Sr $_{0.45}$ Mn $_{1-η}$ Ti $_η$ O $_3$（$0 \leq η\leq 0.04$）的磁性耦合输运性质的影响.母体化合物Sm $_{0.55}$ Sr $_{0.45}$ MnO $_3$在低于$T_{\rm c}$ = 128 K时表现出一级顺磁绝缘体到铁磁金属的转变。随着Ti在Mn位（$B$ -位）的取代，$T_{\rm c}$以22 K $\%^{-1}$的速率近似线性地减小，而磁化强度和电阻率的热滞后宽度几乎以指数方式增加。对于$η$ =0.03的组合物已经观察到最壮观的效应，其中仅1 T的磁场在$T_c\approx$ 63 K下产生巨大的磁阻，$1.2 \times 10^7$ $\%$。随着磁场的增加，转变向更高的温度转变，并且转变的一级性质被减弱，并最终在临界场（$H_{cr}$）之上发生交叉，临界场（$H_{cr}$）随着Ti掺杂而增加。对于高于0.03的Ti掺杂，该系统保持绝缘，而没有任何铁磁有序下降到2 K。基于双带双交换模型的Monte-Carlo计算结果表明，Ti掺杂使$T_{\rm c}$的降低与掺杂Ti离子周围晶格畸变的增加有关.
2018-03-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Temperature dependent spin dynamics in La$_{0.67}$Sr$_{0.33}$MnO$_3$/Pt bilayers
本文研究 LSMO/Pt 双层膜在 90K–300K 下的自旋动力学与自旋输运，发现 170K 时自旋流最大，并实现比 Pt/Py 器件高四倍的信号输出，展示其在低功耗自旋电子器件中的应用潜力。
2024-12-30 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistances observed by decomposition of the magnetic moment in La1-xCaxMnO3 films
用van der Pauw方法在$_{1-x}$-$_{x}$薄膜中观察到铁磁相和半导体相，铁磁相的特征是电子载流子和高温巨磁电阻（HTCMR），而半导体相的特征是空穴载流子和低温巨磁电阻（LTCMR）. LTCMR比HTCMR对磁场更敏感。在铁磁相的薄膜在两个维度上的各向异性矩，剩余电阻率的顺序为10 $^{-8} \~Ωm$被观察到高达100 K，并与温度呈指数增加到$T_c$和磁场以上1特斯拉（正磁阻）。发现$T_c$下方的铁磁相处于极化子态，极化子移动导电，在$T_c$附近载流子密度下降。对于四探针法测量的电阻与线电极，低温信息的HTCMR没有透露。范德堡法是一种比四探针法更有效的磁性材料电阻测量方法。
2002-05-22 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
Suppression of ferromagnetism in rippled La$_{2/3}$Sr$_{1/3}$MnO$_3$ membrane with process-induced strain prepared by epitaxial lift-off technique
本文研究了外延剥离技术制备的波纹状 La$_{2/3}$Sr$_{1/3}$MnO$_3$ 薄膜中工艺诱导应变对铁磁性的影响，发现 Pt/Ti 应力层诱导的波纹结构使宏观磁转变温度降低 27%，揭示了应变梯度导致晶格无序的机制，为应变调控过渡金属氧化物物理性质提供了新途径。
2025-02-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Study of the One- and Two-Band Models for Colossal Magnetoresistive Manganites Using the Truncated Polynomial Expansion Method
锰氧化物巨磁电阻效应的理论研究取得了很大进展。通过对具有两个竞争状态的简单模型和计算电导的电阻网络近似的分析，证实了CMR效应在理论上可以使用非均匀聚集状态再现。本文用双交换单带有限Hund耦合$J_{\rm H}$和双带无限$J_{\rm H}$模型检验了最近提出的自旋费米子系统的截断多项式展开法（TPEM）。研究了大到48 $\times$ 48的二维晶格，远大于那些可以用标准精确对角化（DIAG）技术处理的费米扇区。本文详细分析了无淬火无序的清洁极限。相图，显示一阶转变分离铁磁金属绝缘状态。通过引入小磁场，在低温下发现了巨大的磁电阻，与实验结果非常吻合。然而，在居里转变以上的温度下，影响要小得多，这证实了标准的有限温度CMR现象不能用均匀态来理解。通过比较两种方法之间的结果，TPEM和DIAG，在小的晶格，并通过分析系统的行为与集群的大小增加，它的结论是，TPEM是准确的处理现实的锰氧化物模型的大型系统。我们的研究结果铺平了道路的巨大的磁电阻现象的正面计算攻击使用双交换模型，大型集群，并包括淬火无序。
2005-09-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Assessing the performance of the Random Phase Approximation for exchange and superexchange coupling constants in magnetic crystalline solids
总能量的随机相近似（RPA）以前已被证明提供了一个定性正确的描述分子系统中的静态相关性，其中密度泛函理论（DFT）与本地泛函必然会失败。这立即提出了一个问题，即RPA是否也能够捕获强相关固体（如莫特绝缘体）的正确物理。由于强的电子局域化，在这样的系统中的磁相互作用是由超交换，在最简单的图片可以被看作是分子的静态相关的模拟占主导地位。在目前的工作中，我们调查的RPA的性能，用于评估在磁性固体NiO，MnO，Na 3Cu 2SbO 6，Sr 2CuO 3，Sr 2CuTeO 6，和单层的CrI 3，这是选择代表各种各样的磁相互作用的超交换和直接交换相互作用。结果表明，RPA可以精确地校正Hartree-Fock引入的大误差，与微扰展开所用的输入轨道无关。然而，在大多数情况下，可以使用DFT+U获得类似于RPA的精度，从计算的角度来看，DFT+ U明显更简单。
2017-07-26 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
Improved electronic structure and magnetic exchange interactions in transition metal oxides
讨论了Agapito Curtarolo和Buongiorno Nardelli（ACBN 0）赝杂化Hubbard密度泛函在几种过渡金属氧化物中的应用。ACBN 0是传统DFT+ $U$和混合精确交换方法的快速、准确和无参数的替代方法。在ACBN 0中，DFT+ $U$的Hubbard能量是通过直接计算局部库仑积分和交换积分来计算的，其中裸库仑势的屏蔽是通过密度矩阵的重整化来计算的。我们证明了成功的ACBN 0方法的电子性能的一系列技术相关的单氧化物（MnO，CoO，NiO，FeO，在平衡和压力下）。我们还提出了两个混合价化合物，Co $_3$ O $_4$和Mn $_3$ O $_4$的结果。我们的结果，在一个标准的LDA/PBE计算的计算成本，是在很好的协议与混合泛函，GW近似和实验测量。
2017-04-29 cond-mat.mtrl-sci
Predicting the Néel temperatures in general helimagnetic materials: a comparison between mean field theory, random phase approximation, renormalized spin wave theory and classical Monte Carlo simulations
本文推广了重整化自旋波理论和无规相近似（RPA）以计算单-Q螺旋磁基态的Néel温度，并通过多种材料实验证明RPA预测结果与实验值高度一致，是可靠的通用方法。
2025-05-01 cond-mat.mtrl-sci
We use the constrained random phase approximation (cRPA) method to calculate the Hubbard $U$ parameter in four one-dimensional magnetic transition metal atom oxides of composition XO$_2$ (X = Mn, Fe, Co, Ni) on Ir(100). In addition to the expected screening of the oxide, i.e., a significant reduction of the $U$ value by the presence of the metal substrate, we find a strong dependence on the electronic configuration (multiplet) of the X($d$) orbital. Each particular electronic configuration attained by atom X is dictated by the O ligands, as well as by the charge transfer and hybridization with…
2022-02-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic and Transport Properties of La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$Co$_{1-y}$Mn$_y$O$_3$
虽然La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_3$和La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ CoO $_3$都是金属导电率低于$T_\mathrm{c}$的铁磁体（分别为360 K和220 K），La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ Co $_{1-y}$ Mn $_y$ O $_3$中Co被Mn部分取代（$y < 0.1$）显著抑制了Co-O-（？）Co双交换并将电导率调节到绝缘行为。由于Mn-O-Mn双交换相互作用在低Mn取代水平下是可避免的，因此铁磁性和导电性的恶化提供了在本系统中没有Mn-O-Co双交换（但反铁磁超交换）的证据。在$y = 0.1$，铁磁性不再被观察到，该系统成为绝缘自旋玻璃与$T_\mathrm{g}\approx 62$ K估计从交流磁化率数据使用传统的临界减速标度律。随着进一步取代（$y\geq 0.3$），铁磁性恢复（$y = 0.3$为$T_\mathrm{c} = 165$ K，$y = 0.5$为200 K），同时电阻率继续增加并表现出绝缘行为。这些结果表明，取代不是简单的混合物La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_3$和La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ CoO $_3$，但产生了更复杂的自旋状态，相互作用和无序的情况。
2002-07-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
