准二维锰氧化物(La<,0.4>Pr<,0.6>)<,1.2>Sr<,1.8>Mn<,2>O<,7>场诱导相变及电子相分离的中子散射研究

摘要

利用中子散射技术从微观上系统地研究了单晶(La<,0.4>Pr<,0.6>)<,1.2>Sr<,1.8>Mn<,2>O<,7>中顺磁绝缘态到外磁场诱导的铁磁金属态的一级相变.实验结果表明,顺磁绝缘态时,化合物中同时存在电荷有序团簇和自由电子团族.磁电性质由占主导地位的电荷有序态(有序极化子)控制.电荷有序团簇的尺度约为20A,团族内锰离子沿[110]方向可能形成Mn<'3+>-Mn<'4+>-Mn<'3+>-Mn<'4+>-Mn<'3+>的大周期结构.中等强度的外磁场使该电荷有序纳米团族体积缩小并消失,从而诱导出稳定的双交换铁磁金属态.