半掺杂磁性铁锰酸盐的相图

本文阐述了半掺杂磁性铁锰酸盐的性质分析。我们通过结合电子性质的精确计算和温度效应的均匀场处理，构建了该系统的相图。磁性铁锰酸盐的电子结构采用包含合作Jahn-Teller声子和Mn核心自旋之间反铁磁耦合的双交换模型描述。在零温度下，得到了各种电子相，包括铁磁(FM)电荷有序(CO)轨道有序(OO)、CE-CO-OO和FM金属相。随着温度升高，CE-CO-OO相转化为无序(PM)相，但具体的转化路径取决于电子-声子耦合和交换耦合，可能是直接转化，或经过中间态：FM无序金属相、PM-CO-OO或FM-CO-OO。本文还讨论了有限电子-声子耦合 regime下高温PM相的性质。在该 regime下，围绕Mn离子的所有八面体中一半被扭曲。在弱耦合 regime下，八面体轻微扭曲，仅捕获少量电子电荷，使体系保持金属导电性。然而在强耦合 regime下，八面体被严重扭曲，电荷完全局域化为极性子，体系表现为绝缘体。