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La_0.66Sr_0.33MnO_3的从头算电子和磁结构:应变和关联效应

材料科学 2009-11-11 v1 强关联电子

摘要

通过密度泛函方法研究了四方应变对锶掺杂镧锰氧化物La_{2/3}Sr_{1/3}MnO_3 (LSMO)的电子和磁性质的影响。就结构性质而言,LSMO在大多数常用衬底上应变的理论与实验比较显示出总体良好的一致性:平衡面外晶格常数的轻微高估(最多1-1.5%)表明实际样品中可能存在缺陷。根据所谓的“LSDA+U”方法,在Mn d态上加入类似Hubbard的贡献,从结构角度来看效果不大,但从电子和磁性的角度来看则更为重要。特别是,在裸密度泛函方法中缺失的完全半金属性,在LSDA+U中得以恢复,与实验一致。此外,半金属行为,对于自旋注入目的尤为重要,与所选衬底无关,并且在所有考虑的面内晶格常数下都能实现。更一般地,应变效应并未被视为对电子结构产生关键影响:在所考虑的四方化范围内,少数自旋带隙仅受拉伸或压缩应变的轻微影响(约0.1-0.2 eV)。然而,我们表明,在较小的面内晶格常数上生长可以稳定面外与面内e_g轨道,并显著改变它们的相对占据。由于e_g轨道是双交换机制的关键量,应变效应被证实对最终的磁耦合至关重要。

关键词

引用

@article{arxiv.cond-mat/0607526,
  title  = {Ab-initio electronic and magnetic structure in La_0.66Sr_0.33MnO_3: strain and correlation effects},
  author = {Chunlan Ma and Zhongqin Yang and Silvia Picozzi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0607526},
  year   = {2009}
}

备注

16 pages, 7 figures, to be published on J. Phys.: Condensed Matter