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绝缘铁磁双钙钛矿 Tl$_2$NiMnO$_6$ 中的巨磁电阻:中子衍射研究

强关联电子 2019-10-02 v1 材料科学 化学物理

摘要

在双钙钛矿家族中,巨磁电阻(CMR)迄今仅在半金属亚铁磁体中观察到,例如已知的 Sr2_2FeMoO6_6 情形,其被归因于由半金属性质导致的晶界隧穿磁电阻。本文报道一种新材料——Tl2_2NiMnO6_6,这是一种由高压高温合成稳定的相对有序双钙钛矿,在其居里温度附近表现出 CMR。我们通过中子衍射实验和电子结构计算解释了该效应的起源,结果表明该材料是一种铁磁绝缘体。因此,有序的 Tl2_2NiMnO6_6(约 70% 的 Ni2+^{2+}/Mn4+^{4+} 阳离子有序)代表了铁磁绝缘双钙钛矿的首个实现,并表现出 CMR。对结构与磁性能关系的研究使我们阐明了无序 Tl2_2NiMnO6_6(约 31% 阳离子有序)中自旋玻璃行为的本质,这与反位缺陷的聚集有关,并伴随短程自旋关联。我们的结果突出了阳离子有序在建立长程磁基态中的关键作用,并为在双钙钛矿中开发先进磁性材料开辟了新途径。

关键词

引用

@article{arxiv.1910.00042,
  title  = {Colossal magnetoresistance in the insulating ferromagnetic double perovskites Tl$_2$NiMnO$_6$: A neutron diffraction study},
  author = {Lei Ding and Dmitry D. Khalyavin and Pascal Manuel and Joseph Blake and Fabio Orlandi and Wei Yi and Alexei A. Belik},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.00042},
  year   = {2019}
}