SrMnO$_3$红外与拉曼光谱中的强自旋 - 声子耦合

立方相 SrMnO$_{3}$陶瓷的红外反射光谱显示，在$T_{N}$ = 233 K 发生的反铁磁相变以下，最低频声子发生了 18% 的硬化。极性声子频率出现如此巨大的温度变化是非凡的，我们将其归因于该材料中异常强的自旋 - 声子耦合。这与我们的第一性原理计算预测一致。此外，极性声子在$T_{N}$以下变为拉曼活性，尽管在$Pm\bar{3}m$空间群中对称性禁止其激活。这证明由于强磁电耦合，立方$Pm\bar{3}m$对称性在$T_{N}$以下被局部破坏。拉曼光谱中也观察到了多声子和多磁振子散射。微波和太赫兹介电常数受到跳跃电子电导率的强烈影响，这是由样品的微小非化学计量比引起的。热电测量显示室温自由载流子浓度为$n_{e}=$3.6 10$^{20}$ cm$^{-3}$，样品组成为 Sr$^{2+}$Mn$_{0.98}^{4+}$Mn$_{0.02}^{3+}$O$_{2.99}^{2-}$。电导率表现出非常 unusual 的温度行为：太赫兹电导率随冷却而增加，而静态电导率随冷却显著降低。我们将此归因于陶瓷晶粒和晶界电导率的差异。