关联氧化物中电荷与磁相变耦合的元胞动力学模拟

我们针对由两个经特殊线性-二次相互作用耦合的非守恒标量序参量表征的相变动力学进行了全面的数值研究。这一特定的金兹堡-朗道理论已被提出用于描述镍酸盐中的电荷与磁耦合相变以及铜酸盐中的共线条纹相。此类系统在低温下的非均匀态由磁畴组成，磁畴之间以电荷序减弱的准金属畴壁分隔。通过大规模元胞动力学模拟，我们发现了一个两阶段的有序化过程：两个序参量先经历短暂的独立演化，随后进入关联粗化过程。磁畴的长时间生长与粗化遵循 Allen-Cahn 幂律。我们进一步表明，向有序态相变过程中的形核-生长动力学可由二维下的 Kolmogorov-Johnson-Mehl-Avrami 理论很好地描述。另一方面，有序态中准金属磁畴壁的存在导致了向高温顺磁相相变的截然不同动力学。在这一新场景中，相变由磁畴壁衰变为两个绝缘体-金属边界引发，随后这些边界彼此远离移动。我们还讨论了我们的发现对近期镍酸盐纳米成像实验的启示。