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钙钛矿锰氧化物中的极化子研究

伊丁 秦伟 解士杰

钙钛矿锰氧化物中的极化子研究

伊丁, 秦伟, 解士杰
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  • 钙钛矿锰氧化物(以下简称锰氧化物, 如La1-xSrxMnO3等, x为掺杂浓度)因其优异的电、磁性质受到人们广泛的关注, 但是对于其材料内部载流子性质的认识至今仍没有统一定论. 本文基于锰氧化物内Mn-O链的特点, 建立一维紧束缚模型, 对锰氧化物载流子的性质展开研究. 发现在掺杂浓度x=0.5时, 系统处于铁磁态, 自旋能级完全劈裂, 价带和导带之间存在带隙, 所有电子态呈现扩展行为. 进一步掺杂, 将出现局域电子态, 同时伴随着晶格的局域畸变, 形成所谓的极化子. 伴随着极化子的出现, 带隙中出现极化子深能级. 极化子携带的电荷量越多, 形成的晶格缺陷越深, 局域能级也越深. 当极化子的电荷量继续增加时, 极化子解离, 载流子倾向于形成能量更低的正反"孤子"对.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号: 2010CB923402, 2009CB929204)和国家自然科学基金(批准号: 11174181, 21161160445)资助的课题.
    [1]

    Jonker G H, van Santen J H 1950 Physica 16 337

    [2]

    Wollan E O, Koehler W C 1955 Phys. Rev. 100 545

    [3]

    Chahara K, Ohno T, Kasai M, Kozono Y 1993 Appl. Phys. Lett. 63 1990

    [4]

    von Helmolt R, Wecker J, Holzapfel B, Schultz L, Samwer K 1993 Phys. Rev. Lett. 71 2331

    [5]

    Park J H, Vescovo E, Kim H J, Kwon C, Ramesh R, Venkatesan T 1998 Nature 392 794

    [6]

    Ravindran P, Kjekshus A, Fjellvåg H, Delin A, Eriksson O 2002 Phys. Rev. B 65 064445

    [7]

    Hartinger Ch, Mayr F, Loidl A, Kopp T 2006 Phys. Rev. B 73 024408

    [8]

    Millis A J 1998 Nature 392 147

    [9]

    Chen Y, Ueland B G, Lynn J W, Bychkov G L, Barilo S N, Mukovskii Y M 2008 Phys. Rev. B 78 212301

    [10]

    Yoon S, Liu H L, Schollerer G, Cooper S L, Han P D, Payne D A, Cheong S W, Fisk Z 1998 Phys. Rev. B 58 2795

    [11]

    Lanzara A, Saini N L, Brunelli M, Natali F, Bianconi A, Radaelli P G, Cheong S W 1998 Phys. Rev. Lett. 81 878

    [12]

    Xie S J, Ahn K H, Smith D L, Bishop A R, Saxena A 2003 Phys. Rev. B 67 125202

    [13]

    Rościszewski K, Oleś A M 2007 J. Phys.: Condens. Matter 19 186223

    [14]

    Weber F, Aliouane N, Zheng H, Mitchell J F, Argyriou D N, Reznik D 2009 Nat. Mater. 8 798

    [15]

    Kida N, Tonouchi M 2002 Phys. Rev. B 66 024401

    [16]

    Barone P, Picozzi S, van den Brink J 2011 Phys. Rev. B 83 233103

    [17]

    van den Brink J, Khaliullin G, Khomskii D 1999 Phys. Rev. Lett. 83 5118

    [18]

    Sboychakov A O, Kugel K I, Rakhmanov A L, Khomskii D I 2011 Phys. Rev. B 83 205123

    [19]

    Ahn K H, Millis A J 2000 Phys. Rev. B 61 13545

    [20]

    Hotta T, Takada Y, Koizumi H, Dagotto E 2000 Phys. Rev. Lett. 84 2477

    [21]

    Salamon M B, Jaime M 2001 Rev. Mod. Phys. 73 583

    [22]

    Kraus R, Schrade M, Schuster R, Knupfer M, Revcolevschi A, Büchner B, Geck J 2011 Phys. Rev. B 83 165130

  • [1]

    Jonker G H, van Santen J H 1950 Physica 16 337

    [2]

    Wollan E O, Koehler W C 1955 Phys. Rev. 100 545

    [3]

    Chahara K, Ohno T, Kasai M, Kozono Y 1993 Appl. Phys. Lett. 63 1990

    [4]

    von Helmolt R, Wecker J, Holzapfel B, Schultz L, Samwer K 1993 Phys. Rev. Lett. 71 2331

    [5]

    Park J H, Vescovo E, Kim H J, Kwon C, Ramesh R, Venkatesan T 1998 Nature 392 794

    [6]

    Ravindran P, Kjekshus A, Fjellvåg H, Delin A, Eriksson O 2002 Phys. Rev. B 65 064445

    [7]

    Hartinger Ch, Mayr F, Loidl A, Kopp T 2006 Phys. Rev. B 73 024408

    [8]

    Millis A J 1998 Nature 392 147

    [9]

    Chen Y, Ueland B G, Lynn J W, Bychkov G L, Barilo S N, Mukovskii Y M 2008 Phys. Rev. B 78 212301

    [10]

    Yoon S, Liu H L, Schollerer G, Cooper S L, Han P D, Payne D A, Cheong S W, Fisk Z 1998 Phys. Rev. B 58 2795

    [11]

    Lanzara A, Saini N L, Brunelli M, Natali F, Bianconi A, Radaelli P G, Cheong S W 1998 Phys. Rev. Lett. 81 878

    [12]

    Xie S J, Ahn K H, Smith D L, Bishop A R, Saxena A 2003 Phys. Rev. B 67 125202

    [13]

    Rościszewski K, Oleś A M 2007 J. Phys.: Condens. Matter 19 186223

    [14]

    Weber F, Aliouane N, Zheng H, Mitchell J F, Argyriou D N, Reznik D 2009 Nat. Mater. 8 798

    [15]

    Kida N, Tonouchi M 2002 Phys. Rev. B 66 024401

    [16]

    Barone P, Picozzi S, van den Brink J 2011 Phys. Rev. B 83 233103

    [17]

    van den Brink J, Khaliullin G, Khomskii D 1999 Phys. Rev. Lett. 83 5118

    [18]

    Sboychakov A O, Kugel K I, Rakhmanov A L, Khomskii D I 2011 Phys. Rev. B 83 205123

    [19]

    Ahn K H, Millis A J 2000 Phys. Rev. B 61 13545

    [20]

    Hotta T, Takada Y, Koizumi H, Dagotto E 2000 Phys. Rev. Lett. 84 2477

    [21]

    Salamon M B, Jaime M 2001 Rev. Mod. Phys. 73 583

    [22]

    Kraus R, Schrade M, Schuster R, Knupfer M, Revcolevschi A, Büchner B, Geck J 2011 Phys. Rev. B 83 165130

  • [1] 魏建华, 解士杰, 梅良模. 混合卤化物中的极化子与双极化子. 物理学报, 2000, 49(11): 2264-2270. doi: 10.7498/aps.49.2264
    [2] 王鹿霞, 张大成, 刘德胜, 韩圣浩, 解士杰. 基态非简并聚合物中的极化子和双极化子动力学. 物理学报, 2003, 52(10): 2547-2552. doi: 10.7498/aps.52.2547
    [3] 刘俊娟, 魏增江, 常虹, 张亚琳, 邸冰. 杂质离子对有机共轭聚合物中极化子动力学性质的影响. 物理学报, 2016, 65(6): 067202. doi: 10.7498/aps.65.067202
    [4] 赵凤岐, 周炳卿. 外电场作用下纤锌矿氮化物抛物量子阱中极化子能级. 物理学报, 2007, 56(8): 4856-4863. doi: 10.7498/aps.56.4856
    [5] 贾武林, 吴永坚, 安忠, 吴长勤. 苯基取代聚乙炔中的元激发. 物理学报, 2002, 51(11): 2595-2601. doi: 10.7498/aps.51.2595
    [6] 羊新胜, 赵 勇. 铁磁性锰氧化物掺杂的ZnO压敏电阻性能研究. 物理学报, 2008, 57(5): 3188-3192. doi: 10.7498/aps.57.3188
    [7] 董锦明, 束正煌. 轨道序对半掺杂锰氧化物光学性质的影响. 物理学报, 2003, 52(11): 2918-2922. doi: 10.7498/aps.52.2918
    [8] 王建元, 白健英, 罗炳成, 王拴虎, 金克新, 陈长乐. BaTiO3/La0.67Sr0.33MnO3-复合薄膜的磁致电极化和磁介电特性研究. 物理学报, 2018, 67(1): 017701. doi: 10.7498/aps.67.20172019
    [9] 武振华, 李华, 严亮星, 刘炳灿, 田强. 分数维方法研究GaAs薄膜中的极化子. 物理学报, 2013, 62(9): 097302. doi: 10.7498/aps.62.097302
    [10] 高琨, 雷杰, 解士杰, 史晶. 基态非简并导电聚合物——坐标空间研究. 物理学报, 2009, 58(1): 459-464. doi: 10.7498/aps.58.459
    [11] 任俊峰, 付吉永, 刘德胜, 解士杰. 自旋注入有机物的扩散理论. 物理学报, 2004, 53(11): 3814-3817. doi: 10.7498/aps.53.3814
    [12] 任学藻, 廖 旭, 刘 涛, 汪克林. 电子与双声子相互作用对Holstein极化子的影响. 物理学报, 2006, 55(6): 2865-2870. doi: 10.7498/aps.55.2865
    [13] 张 耘. 极化子荧光及其断层扫描对Ti:LiNbO3光波导表征研究. 物理学报, 2007, 56(1): 280-284. doi: 10.7498/aps.56.280
    [14] 赵翠兰, 高宽云. 声子和磁场对量子环中极化子性质的影响. 物理学报, 2010, 59(7): 4857-4862. doi: 10.7498/aps.59.4857
    [15] 任学藻, 贺树, 丛红璐, 王旭文. 两格点两电子Hubbard-Holstein模型极化子的量子纠缠特性. 物理学报, 2012, 61(12): 124207. doi: 10.7498/aps.61.124207
    [16] 赵翠兰, 丛银川. 球壳量子点中极化子和量子比特的声子效应. 物理学报, 2012, 61(18): 186301. doi: 10.7498/aps.61.186301
    [17] 王启文, 红兰. 二维量子点中极化子的自旋弛豫. 物理学报, 2012, 61(1): 017107. doi: 10.7498/aps.61.017107
    [18] 赵翠兰, 王丽丽, 赵丽丽. 有限深抛物势量子盘中极化子的激发态性质. 物理学报, 2015, 64(18): 186301. doi: 10.7498/aps.64.186301
    [19] 许 华, 沈 韩, 陈 敏, 李景德. 钇掺杂钨酸铅晶体中的极化子和导纳谱. 物理学报, 2003, 52(12): 3125-3129. doi: 10.7498/aps.52.3125
    [20] 任学藻, 黄书文, 廖旭, 汪克林. 有限格点一维Holstein极化子研究. 物理学报, 2009, 58(4): 2680-2683. doi: 10.7498/aps.58.2680
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-04-05
  • 修回日期:  2012-05-04
  • 刊出日期:  2012-10-05

钙钛矿锰氧化物中的极化子研究

  • 1. 山东大学物理学院, 晶体材料国家重点实验室, 济南 250100
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号: 2010CB923402, 2009CB929204)和国家自然科学基金(批准号: 11174181, 21161160445)资助的课题.

摘要: 钙钛矿锰氧化物(以下简称锰氧化物, 如La1-xSrxMnO3等, x为掺杂浓度)因其优异的电、磁性质受到人们广泛的关注, 但是对于其材料内部载流子性质的认识至今仍没有统一定论. 本文基于锰氧化物内Mn-O链的特点, 建立一维紧束缚模型, 对锰氧化物载流子的性质展开研究. 发现在掺杂浓度x=0.5时, 系统处于铁磁态, 自旋能级完全劈裂, 价带和导带之间存在带隙, 所有电子态呈现扩展行为. 进一步掺杂, 将出现局域电子态, 同时伴随着晶格的局域畸变, 形成所谓的极化子. 伴随着极化子的出现, 带隙中出现极化子深能级. 极化子携带的电荷量越多, 形成的晶格缺陷越深, 局域能级也越深. 当极化子的电荷量继续增加时, 极化子解离, 载流子倾向于形成能量更低的正反"孤子"对.

English Abstract

参考文献 (22)

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