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抗磁极化子在反亚磁性 CMR 系统 EuCd$_2$P$_2$ 中的稳健渗透

强关联电子 2025-04-01 v1

摘要

反亚磁性 EuCd2_2P2_2 因其非寻常的(磁)传输性质而引起广泛关注。在温度 TpeakT_{\rm peak} 显著高于磁有序温度 TN=11T_\textrm{N} = 11\,\,K 时,观察到电阻率出现大峰值,但在磁场下该峰值被显著抑制,导致出现巨型磁阻 (CMR),其背后的机制已提出涉及磁动力学和铁磁簇的形成。通过采用包括波动谱学、第三谐波电阻、霍尔效应、交变磁化率和 μ\muSR 测量等多种灵敏探针,允许在多个时间尺度上进行电子与磁性性质的直接比较。我们发现 compelling evidence 表明磁极化子的形成与渗透,这解释了该系统的 CMR。在零磁场下,弱非线性传输和电阻噪声功率谱中出现的大峰值标志着在 T2TNT^\ast \approx 2\,T_\textrm{N} 以下的电子异质、渗透系统,其中渗透阈值位于 TpeakT_{\rm peak}。在磁场下,参数磁性 regime 中大负 MR 的起始发生在类似铁磁 CMR 材料的普适临界磁化值处。磁极化子在渗透阈值处的尺寸估计为 12\sim 1 - 2\,\,nm。EuCd2_2P2_2 中磁簇形成与渗透的机制似乎相当稳健,尽管载流子浓度有很大变化,可能也适用于其他基于 Eu 的反亚磁性 CMR 系统。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.24059,
  title  = {Robust Magnetic Polaron Percolation in the Antiferromagnetic CMR System EuCd$_2$P$_2$},
  author = {Marvin Kopp and Charu Garg and Sarah Krebber and Kristin Kliemt and Cornelius Krellner and Sudhaman Balguri and Mira Mahendru and Fazel Tafti and Theodore L. Breeze and Nathan P. Bentley and Francis L. Pratt and Thomas J. Hicken and Hubertus Luetkens and Jonas A. Krieger and Stephen J. Blundell and Tom Lancaster and M. Victoria Ale Crivillero and Steffen Wirth and Jens Müller},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.24059},
  year   = {2025}
}