Вышедшие номера
Магнитные фазовые диаграммы манганитов в области их электронного легирования (О б з о р)
Дунаевский С.М.1
1Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова, Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Гатчина, Ленинградская область, Россия
Email: dunaevsk@mail.pnpi.spb.ru
Поступила в редакцию: 2 июня 2003 г.
Выставление онлайн: 20 января 2004 г.

Обзор посвящен рассмотрению физических свойств манганитов R1-xAxMnO3 (R=La, Pr, Nd, Sm и др., A=Ca, Sr, Ba) в области их электронного легирования, когда концентрация двухвалентных атомов x в соединении находится в интервале 0.5<x<1. Представлены экспериментальные магнитные фазовые диаграммы наиболее изученных соединений и результаты теоретических расчетов этих диаграмм, выполненных в рамках вырожденной модели двойного обмена методом сильной связи при T=0 K. В экспериментальном разделе основное внимание уделено данным нейтронографических исследований магнитных и кристаллических структур манганитов, а в теоретическом --- взаимосвязи их магнитной и орбитальной структур. Дано подробное описание метода расчета энергетического спектра varepsilon( k) и полной энергии носителей заряда для всевозможных магнитных и орбитальных конфигураций системы, отвечающих трансляционной симметрии решетки. Теоретическое рассмотрение выполнено отдельно для двух моделей кристаллической структуры с двумя и четырьмя атомами марганца в элементарной ячейке. Все равновесные магнитные и орбитальные конфигурации четырехподрешеточной модели манганитов были определены в результате минимизации полной энергии системы по направлениям локальных магнитных моментов марганца и орбитальным состояниям eg электронов. Показано, что использование эффективного гамильтониана вырожденной модели двойного обмена eg электронов, учитывающей расщепление eg уровня, и гамильтониана Гейзенберга локализованных t2g электронов позволяет описать многообразие магнитных фаз, порядок их чередования с ростом x и корреляцию спиновых и орбитальных степеней свободы, которые наблюдаются в эксперименте в большинстве легированных электронами манганитов. Работа выполнена при поддержке российско-белорусского проекта Российского фонда фундаментальных исследований N 02-02-81012 Бел2002-а.
  1. Colossal Magnetoresistance, Charge Ordering and Related Properties of Manganese Oxides / Ed. by C.N.R. Rao, B. Raveau. World Scientific, Singapore (1998)
  2. J. Coey, M. Viret, S. Molnar. Adv. Phys. 48, 167 (1999)
  3. M.B. Salamon, M. Jaime. Rev. Mod. Phys. 73, 583 (2001)
  4. К.И. Кугель, Д.И. Хомский. УФН 136, 4, 621 (1982)
  5. Ю.А. Изюмов, Ю.Н. Скрябин. УФН 171, 2, 121 (2001)
  6. М.Ю. Каган, К.И. Кугель. УФН 171, 6, 577 (2001)
  7. G.H. Jonker, J.H. Van Santen. Physica 16, 337 (1950)
  8. E.O. Wollan, W.C. Koehler. Phys. Rev. 100, 545 (1955)
  9. C. Zener. Phys. Rev. 82, 403 (1951)
  10. P.W. Anderson, H. Hasegawa. Phys. Rev. 100, 675 (1955)
  11. S. Mori, C.H. Chen, S.W. Cheong. Nature (London) 392, 473 (1998)
  12. R. Maezono, S. Ishihara, N. Nagaosa. Phys. Rev. B 57, R13993 (1998)
  13. C. Mitra, P. Raychaudhuri, K. Dorr, K.H. Muller, L. Schultz, P.M. Oppeneer, S. Wirth. Phys. Rev. Lett. 90, 017 202 (2003)
  14. H. Kawano, R. Kajimoto, M. Kubota, H. Yoshizava. Phys. Rev. B 53, 14 709 (1996)
  15. В.Е. Найш. ФММ 85, 6, 5 (1998)
  16. E.F. Bertaut, F. Forrat. J. Phys. Radium. 17, 129 (1956)
  17. H.L. Yakel, W.C. Koehler, E.F. Bertaut, E.F. Forrat. Acta Cryst. 16, 957 (1963)
  18. A. Waintal, J. Chenavas. Mat. Res. Bull. 218, 819 (1967)
  19. E.F. Bertaut. In: Magnetism / Ed. by G.T. Rado, H. Suhl. Academic Press, N. Y. (1963). Vol. III. Ch. 4
  20. International Tables for Crystallography / Ed. by T. Hahn. Vol. A. Reidel Publishing Company, Dordrecht, Holland (1983)
  21. J. Rodriguez-Carvajal. Physica B 192, 55 (1993)
  22. F. Izumi. In: The Rietveld Method / Ed. by R.A. Young. Oxford University Press, Oxford (1993). Ch. 13
  23. G.J. Snyders, C.H. Booth, F. Briges, R. Hiskes, S. DiCarolis, M.R. Beasley, T.H. Geballe. Phys. Rev. B 55, 6453 (1997)
  24. H.Y. Hwang, S.-W. Cheong, P.G. Radaelli, M. Marezio, B. Battlog. Phys. Rev. Lett. 75, 914 (1995)
  25. Y. Tokura, H. Kuwahara, Y. Moritomo, Y. Tomioka, A. Asamitsu. Phys. Rev. Lett. 76, 3184 (1996)
  26. P. Schiffer, A.P. Ramirez, W. Bao, S.W. Cheong. Phys. Rev. Lett. 75, 3336 (1995)
  27. Y. Moritomo, T. Akimoto, A. Nakamura, K. Ohoyama, M. Ohashi. Phys. Rev. B 58, 5544 (1998)
  28. H. Fujishiro, T. Fukase, M. Ikebe. J. Phys. Soc. Jpn. 67, 2582 (1998)
  29. P.C. Radaelli, D.E. Cox, L. Capogna, S.W. Cheong, M. Marezio. Phys. Rev. B 59, 14 440 (1999)
  30. S. Mori, C.H. Chen, S.W. Cheong. Nature (London) 392, 473 (1998)
  31. M. Pisas, G. Kallias, M. Hoffmann, D.M. Tobbens. Phys. Rev. B 65, 064 413 (2002)
  32. С. Крупичка. Физика ферритов. Т. 1. Мир, М. (1976). 351 с
  33. J. Hemberger, A. Krimmel, T. Kurz, H.-A. Krug von Nidda, V.Yu. Ivanov, A.A. Mukhin, A.M. Balbashov, A. Loidl. Phys. Rev. B 66, 094 410 (2002)
  34. S.L. Yuan, Y. Jiang, X.Y. Zeng, W.Y. Zhao, Y.P. Yang, J.P. Qian, G.Q. Zhang, F. Tu, C.Q. Tang. Phys. Rev. B 62, 11 347 (2000)
  35. Z. Jir\`ak, S. Krupiv cka, Z. v Simv sa, M. Dlouh\`as, V. Vratislav. J. Magn. Magn. Mater. 53, 153 (1985)
  36. C. Martin, A. Maignan, M. Hervieu, B. Raveau. Phys. Rev. B 60, 12 191 (1999)
  37. A. Maignan, C. Martin, F. Damay, B. Raveau, J. Hejtmanek. Phys. Rev. B 58, 2758 (1998)
  38. C. Martin, A. Maignan, M. Hervieu, B. Raveau, Z. Jirak, A. Kurbakov, V. Trounov, G. Andre, F. Bouree. J. Magn. Magn. Mater. 205, 184 (1999)
  39. C. Martin, A. Maignan, M. Hervieu, B. Raveau, Z. Jirak, M.M. Savosta, A. Kurbakov, V. Trounov, G. Andre, F. Bouree. Phys. Rev. B 62, 6442 (2000)
  40. R. Kajimoto, H. Yoshizawa, H. Kuwahara, Y. Tokura, K. Ohoyama, M. Ohashi. Phys. Rev. B 60, 9506 (1999)
  41. F. Millange, S. de Brion, G. Chouteau. Phys. Rev. B 62, 5619 (2000)
  42. F. Damay, N. Nguyen, A. Maignan, M. Hervieu, B. Raveau. Solid Stat. Commun. 98, 997 (1996)
  43. С.М. Дунаевский, А.Л. Малышев, В.В. Попов, В.А. Трунов. ФТТ 39, 1831 (1997)
  44. С.М. Дунаевский, А.И. Курбаков, В.А. Трунов, Д.Ю. Чернышов, В.В. Попов, В.В. Чернышев, Х. Родригес-Карвахаль. ФТТ 40, 1271 (1998)
  45. I.D. Luzyanin, V.A. Ryzhov, D.Yu. Chernyshov, A.I. Kurbakov, V.A. Trounov, A.V. Lazuta, V.P. Khavronin, I. Larionov, S.M. Dunaevsky. Phys. Rev. B 64, 094 432 (2001)
  46. R. Mahendiran, A. Maignan, C. Martin, M. Hervieu, B. Raveau. Phys. Rev. B 62, 11 644 (2000)
  47. K. Hagborn, D. Hohlwein, J. Ihringer, K. Knorr, W. Prandl, H. Ritter, H. Schmid, Th. Zeiske. Eur. Phys. J. B 11, 243 (1999)
  48. J. van den Brink, D.I. Khomskii. Phys. Rev. Lett. 82, 1016 (1999)
  49. С.М. Дунаевский. ФТТ 43, 2161 (2001)
  50. T. Ohsawa, J. Inoue. Phys. Rev. B 65, 134 442 (2002)
  51. S. Satpathy, Z.S. Popovic, F.R. Vukajlovic. Phys. Rev. Lett. 76, 960 (1996)
  52. P.G. de Gennes. Phys. Rev. 118, 141 (1960)
  53. E.L. Nagaev. Sov. Phys. JETP 30, 693 (1970)
  54. H. Shiba, R. Shina, A. Takahashi. J. Phys. Soc. Jpn. 66, 9, 41 (1997)
  55. I.V. Solovyev, K. Terakura. Phys. Rev. B 63, 174 425 (2001)
  56. J.W. Liu, Z. Zeng, Q.Q. Zheng, H.Q. Lin. Phys. Rev. B 60, 12 968 (1999)
  57. У. Харрисон. Электронная структура и свойства твердых тел. Т. 1. Мир, М. (1983). 381 с
  58. С.М. Дунаевский, В.В. Дериглазов. ФТТ 44, 2169 (2002)
  59. S.M. Dunaevsky, V.V. Deriglazov. J. Magn. Magn. Mater. 258--259, 283 (2003)
  60. G. Venketeswara Pai. Phys. Rev. B 63, 064 431 (2001)
  61. Liang-Jian Zou. Phys. Rev. B 63, 155 103 (2001)
  62. С.М. Дунаевский, В.В. Дериглазов. ФТТ 45, 714 (2003)
  63. S.M. Dunaevsky, V.V. Deriglazov. Phys. Rev. B 67, 014 409 (2003)
  64. T. Akimoto, Y. Maruyama, Y. Moritomo, A. Nakamura, K. Hirota, K. Ohoyama, M. Ohashi. Phys. Rev. B 57, R5594 (1998)
  65. R. Maezono, S. Ishihara, N. Nagaosa. Phys. Rev. B 58, 11 583 (1998)
  66. P.A. Algarabel, J.M. De Teresa, B. Garsia-Landa, L. Morellon, M.R. Ibarra, C. Ritter, R. Mahendiran, A. Maignan, M. Hervieu, C. Martin, B. Raveau. Phys. Rev. B 65, 104 437 (2002)
  67. С.М. Дунаевский, В.В. Дериглазов. ФТТ 46, 3 (2004)
  68. J.J. Neumeier, J.L. Cohn. Phys. Rev. B 61, 14 319 (2000).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.