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低掺杂$La_{1-x}Ca_xMnO_3$宏观物理性质与局部畸变的关系:一项 EXAFS 研究

强关联电子 2009-11-13 v1

摘要

本文介绍了对La1xCaxMnO3La_{1-x}Ca_xMnO_3在跨越铁磁 - 绝缘体(FMI)到铁磁 - 金属(FMM)转变区域的浓度范围(x=0.160.22x = 0.16-0.22)内进行的温度依赖 EXAFS 研究。样品在x=0.160.2x = 0.16-0.2时为绝缘体,而在x=0.22x = 0.22时表现出金属/绝缘体转变。所有样品均为铁磁性,尽管 16% Ca 样品的饱和磁化强度在 0.4T 时仅为预期值的约 70%。我们发现 FMI 样品中局部 Mn-O 畸变变化与磁化强度之间的相关性与此前在巨磁电阻(CMR)样品(0.2<x<0.50.2 < x < 0.5)中观察到的相似,不同之处在于 FMI 样品从未完全磁化。数据显示至少存在两种不同类型的畸变。随着绝缘样品被磁化而消除的初始畸变较小,这提供了直接证据,表明约 50% 的 Mn 位点具有较小的位点畸变并首先被磁化。低温下剩余的大幅度 Mn-O 畸变归因于一小部分反铁磁有序或未磁化的 Jahn-Teller 畸变 Mn 位点。因此,绝缘样品的行为与 CMR 材料在发生 M/I 转变点之前的行为非常相似。当x0.2x \le 0.2时,即使 50% 或更多的样品具有磁性,仍缺乏金属导电性,这意味着必然存在优先磁化的 Mn 位点,且这些位点在这些浓度下未形成渗流。

关键词

引用

@article{arxiv.0708.1546,
  title  = {Relationship between macroscopic physical properties and local distortions of low doping La{1-x}Ca{x}MnO3: an EXAFS study},
  author = {Y. Jiang and F. Bridges and L. Downward and J. J. Neumeier},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0708.1546},
  year   = {2009}
}

备注

27 pages, 8 figures, to be submitted to Phys. Rev. B