锰氧化物的相图

我们从理论上研究了钙钛矿锰氧化物的相图，考虑了 $Mn^{3+}$ 离子中 $e_g$ 轨道的双重简并。在零温度的平均场理论中，作为 $x$（空穴浓度）和 $J_S$（$t_{2g}$ 自旋间的反铁磁相互作用）的函数，获得了丰富的相图。相图的全局特征可以通过超交换和双交换相互作用来理解，这些相互作用强烈依赖于占据的 $e_g$ 轨道类型。强电子关联引起轨道极化，这控制了导带的维度。自旋和轨道结构随空穴掺杂的序列变化与最近的实验一致。特别是，在 $x\sim0.5$ 时，发现了具有均匀 $d_{x^2-y^2}$ 轨道序的金属性A型（层状）反铁磁态。还研究了Jahn-Teller畸变的影响。本文的简短版本已经发表（即将发表于PRB-rapid六月刊），但本文包含额外和更详细的结果。