母体锰氧化物LaMnO₃中的歧化与电子相分离
强关联电子
2015-05-19 v1 材料科学
超导电性
摘要
名义上纯净且未掺杂的母体锰氧化物LaMnO₃表现出令人费解的行为,这与A型反铁磁绝缘体(A-AFI)伴随合作Jahn-Teller有序的简单图像不一致。我们将其反常性质归因于电荷转移不稳定性,以及绝缘的A-AFI相与金属性的动态歧化相之间的竞争,这两相在形式上由T_{disp}=T_{JT}≈750 K处的一级相变分隔。非常规高温相被认为是一种特定的电子-空穴玻色液体(EHBL),而非简单的“化学”歧化R(Mn^{2+}Mn^{4+})O₃相。新相作为电荷转移(CT)不稳定性的结果成核,并从自陷CT激子或特定的EH二聚体演化而来,这似乎是锰氧化物中观察到的绝缘相和金属性铁磁相的前驱体。我们得到了一个高度受挫的系统,其中三重态(e_g^2)^3A_{2g}玻色子在由空穴Mn^{4+}中心形成的晶格中运动。基于不同的实验数据,我们重现了高温混合价EHBL相体积分数的典型温度依赖性。我们认为,轻微的非等价取代、光辐照、外部压力或磁场会引发电子相分离,伴随EH液滴的成核或过度生长。这种情景为在母体和非等价掺杂锰氧化物LaMnO₃中观察到的众多令人费解的性质(包括超导涨落的引人入胜的表现)提供了全面的解释。
引用
@article{arxiv.1008.2132,
title = {Disproportionation and electronic phase separation in parent manganite LaMnO_3},
author = {A. S. Moskvin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1008.2132},
year = {2015}
}
备注
20 pages, 8 figures