Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2025, выпуск 6 » Статья стр. 1112
<<<>>>
Переход классическое-квантовое диспропорционирование и магнитное упорядочение в никелатах RNiO3
Ministry of Education and Science of the Russian Federation, FEUZ-2023-0017
Москвин А.С. 1,2, Панов Ю.Д. 1
1Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия
2Институт физики металлов им. М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия
Email: alexander.moskvin@urfu.ru, yuri.panov@urfu.ru
Поступила в редакцию: 6 марта 2025 г.
В окончательной редакции: 6 марта 2025 г.
Принята к печати: 5 мая 2025 г.
Выставление онлайн: 23 июля 2025 г.
PDF версия
Переход изолятор-квазиметалл (bad metal), наблюдаемый в ян-теллеровских (JT) магнетиках ортоникелатах RNiO3 (R = редкая земля, или иттрий Y) считается каноническим примером моттовского перехода, традиционно описываемого в рамках U-t-модели Хаббарда. Однако реально диэлектрическая фаза никелатов представляет результат зарядового диспропорционирования (CD) с формированием системы спин-триплетных (S = 1) электронных [NiO6]10- и бесспиновых (S = 0) дырочных [NiO6]8- центров, эквивалентную системе эффективных спин-триплетных композитных бозонов, движущихся в немагнитной решетке. Эффективный гамильтониан CD-фазы включает учет локальных (U) и нелокальных (V) корреляций, переноса композитных бозонов (tb). В рамках приближения эффективного поля нами показано существование двух типов CD-фаз - высокотемпературной классической парамагнитной CO-фазы зарядового упорядочения электронных и дырочных центров, и низкотемпературной магнитной квантовой CDq-фазы с переносом зарядовой и спиновой плотности между электронными и дырочными центрами, "неопределенной валентностью" [NiO6](9±δ )- (0≤δ≤1) и спиновой плотностью (1±δ)/2 NiO6-центров. В классической CO фазе спин-триплетные электронные центры окружены ближайшими немагнитными дырочными центрами, что "выключает" сильное сверхобменное взаимодействие ближайших соседей. Магнитное упорядочение в квантовой CDq-фазе определяется сильным традиционным сверхобменом и необычным механизмом бозонного двойного обмена. Ключевые слова: никелаты, диспропорционирование, композитные бозоны, бозонный двойной обмен.
  1. M.L. Medarde. J. Phys.: Condens. Matter 9, 1679 (1997)
  2. S. Catalano, M. Gibert, J. Fowlie, J. Iniguez, J.-M. Triscone, J. Kreisel. Rep. Prog. Phys. 81, 046501 (2018)
  3. D.J. Gawryluk, Y.M. Klein, T. Shang, D. Sheptyakov, L. Keller, N. Casati, Ph. Lacorre, M.T. Fernandez-Diaz, J. Rodriguez-Carvajal, M. Medarde. Phys. Rev. B 100, 205137 (2019)
  4. M. Imada, A. Fujimori, Y. Tokura. Rev. Mod. Phys. 70, 1039 (1998)
  5. N.F. Mott. Rev. Mod. Phys. 40, 677 (1968)
  6. M. Medarde, P. Lacorre, K. Conder, F. Fauth, A. Furrer. Phys. Rev. Lett. 80, 2397 (1998)
  7. J.-S. Zhou, J.B. Goodenough, B. Dabrowski. Phys. Rev. Lett. 94, 226602 (2005)
  8. M. Tyunina, M. Savinov, O. Pacherova, A. Dejneka. Sci Rep 13, 12493 (2023)
  9. R. Jaramillo, S. Ha, D. Silevitch, S. Ramanathan. Nature Phys 10, 304 (2014)
  10. S.D. Ha, R. Jaramillo, D.M. Silevitch, F. Schoofs, K. Kerman, J.D. Baniecki, S. Ramanathan. Phys. Rev. B 87, 125150 (2013)
  11. A.J. Hauser, E. Mikheev, N.E. Moreno, T.A. Cain, J. Hwang, J.Y. Zhang, S. Stemmer. Appl. Phys. Lett. 103, 182105 (2013)
  12. S.K. Ojha, S. Ray, T. Das, S. Middey, S. Sarkar, P. Mahadevan, Z. Wang, Y. Zhu, X. Liu, M. Kareev, J. Chakhalian. Phys. Rev. B 99, 235153 (2019)
  13. A. Stupakov, T. Kocourek, O. Pacherova, G. Suchaneck, A. Dejneka, M. Tyunina. Appl. Phys. Lett. 124, 102103 (2024)
  14. J.L. Garcia-Munoz, R. Mortimer, A. Llobet, J.A. Alonso, M.J. Martinez-Lope, S.P. Cottrell. Physica B Condensed Matter 374, 87 (2006)
  15. C. Piamonteze, H.C.N. Tolentino, A.Y. Ramos, N.E. Massa, J.A. Alonso, M.J. Marti nez-Lope, M.T. Casais. Phys. Rev. B 71, 012104 (2005)
  16. J. Shamblin, M. Heres, H. Zhou, J. Sangoro, M. Lang, J. Neuefeind, J.A. Alonso, S. Johnston. Nat Commun. 9, 86 (2018)
  17. А.С. Москвин. ЖЭТФ 167, 3, 412 (2025)
  18. А.С. Москвин. Письма в ЖЭТФ 121, 6, 431 (2025)
  19. T.M. Rice, L. Sneddon. Phys. Rev. Lett. 47, 689 (1981)
  20. A.S. Moskvin. J. Phys.: Condens. Matter, 25, 085601 (2013)
  21. A. Moskvin. Magnetochemistry, 9, 224 (2023)
  22. A.S. Moskvin. Phys. Rev. B 84, 075116 (2011)
  23. A. Moskvin, Y. Panov. Condens. Matter, 6, 24 (2021).
  24. A.S. Moskvin, Yu.D. Panov. JMMM 550, 169004 (2022)
  25. V. Scagnoli, U. Staub, A.M. Mulders, M. Janousch, G.I. Meijer, G. Hammerl, J.M. Tonnerre, N. Stojic. Phys. Rev. B 73, 100409(R) (2006)
  26. I.I. Mazin, D.I. Khomskii, R. Lengsdor, J.A. Alonso, W.G. Marshall, R.M. Ibberson, A. Podlesnyak, M.J. Martinez-Lope, M.M. Abd-Elmeguid. Phys. Rev. Lett. 98, 176406 (2007)
  27. Т.А. Иванова, В.Е. Петрашень, Н.В. Чежина, Ю.В. Яблоков. ФТТ 44, 1407 (2002) [T. Ivanova, V. Petrashen, N. Chezhina, Y. Yablokov. Phys. Solid State 44, 1468 (2002)]
  28. M.N. Sanz-Ortiz, F.O. Rodriguez, J. Rodriguez, G. Demazeau. J. Phys.: Condens. Matter 23, 415501 (2011)
  29. C. Zener. Phys. Rev. 82, 403 (1951)
  30. P.W. Anderson, H. Hasegawa. Phys. Rev. 100, 675 (1955)
  31. P.G. de Gennes. Phys. Rev. 118, 141 (1960)
  32. E. Muller-Hartmann, E. Dagotto. Phys. Rev. B 54, R6819 (1996)
  33. R. Micnas, J. Ranninger, S. Robaszkiewicz. Rev. Mod. Phys. 62, 113 (1990)
  34. H. Sun, M. Huo, X. Hu J. Li, Z. Liu, Y. Han, L. Tang, Z. Mao, P. Yang, B. Wang, J. Cheng, D.-X. Yao, G.-M. Zhang, M. Wang. Nature 621, 493 (2023)
  35. J. Ruppen, J. Teyssier, O.E. Peil, S. Catalano, M. Gibert, J. Mravlje, J. Triscone, A. Georges, D. van der Marel. Phys. Rev. B 92, 155145 (2015)
  36. D. Preziosi, L. Lopez-Mir, X. Li, T. Cornelissen, J.H. Lee, F. Trier, K. Bouzehouane, S. Valencia, A. Gloter, A. Barthelemy, M. Bibes. Nano Lett. 18, 2226 (2018)
  37. K.W. Post, A.S. McLeod, M. Hepting, M. Bluschke, Y. Wang, G. Cristiani, G. Logvenov, A. Charnukha, G.X. Ni, P. Radhakrishnan, M. Minola, A. Pasupathy, A.V. Boris, E. Benckiser, K.A. Dahmen, E.W. Carlson, B. Keimer, D.N. Basov. Nat. Phys. 14, 1056 (2018)
  38. J.H. Lee, F. Trier, T. Cornelissen, D. Preziosi, K. Bouzehouane, S. Fusil, S. Valencia, M. Bibes. Nano Letters 19, 7801 (2019)
  39. J. del Valle, R. Rocco, C. Dominguez, J. Fowlie, S. Gariglio, M.J. Rozenberg, J.-M. Triscone. Phys. Rev. B 104, 165141 (2021)
  40. D. Khomskii. Physica B: Condensed Matter 280, 325 (2000),
  41. Y.M. Klein, M. Kozlowski, A. Linden, P. Lacorre, M. Medarde. Crystal Growth and Design 21, 4230 (2021)
  42. B. Li, D. Louca, S. Yano, L.G. Marshall, J. Zhou, J.B. Goodenough. Adv. Electron. Mater. 2, 1500261 (2015),
  43. R. Scherwitz, S. Gariglio, M. Gabay, P. Zubko, M. Gibert, J.-M. Triscone. Phys. Rev. Lett. 106, 246403 (2011)
  44. H. Guo, Z.W. Li, L. Zhao, Z. Hu, C.F. Chang, C.Y. Kuo, W. Schmidt, A. Piovano, T.W. Pi, O. Sobolev, D.I. Khomskii, L.H. Tjeng, A.C. Komarek. Nat. Commun. 9, 43 (2018)
  45. A. Subedi. SciPost Phys. 5, 020 (2018)
  46. C. Liu, V.F.C. Humbert, T.M. Bretz-Sullivan, G. Wang, D. Hong, F. Wrobel, J. Zhang, J.D. Hoffman, J.E. Pearson, J.S. Jiang, C. Chang, A. Suslov, N. Mason, M.R. Norman, A. Bhattacharya. Nat. Commun. 11, 1402 (2020)
  47. J.L. Garcia-Munoz, J. Rodriguez-Carvajal, P. Lacorre. Phys Rev B 50, 978 (1994)
  48. J. Rodriguez-Carvajal, S. Rosenkranz, M. Medarde, P. Lacorre, M.T. Fernandez-Diaz, F. Fauth, V. Trounov. Phys. Rev. B 57, 456 (1998)
  49. M.T. Fernandez-Diaz, J.A. Alonso, M.J. Martinez-Lope, M.T. Casais, J.L. Garcia-Munoz. Phys Rev B 64, 144417 (2001).

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.

Учредители

Издатель

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme