Unveiling new magnetic phases of undoped and doped manganites

ドープされたあるいはドープされていないマンガン酸化物の新しい磁気相の解明

堀田 貴嗣; Moraghebi, M.*; Feiguin, A.*; Moreo, A.*; 柚木 清司*; Dagotto, E.*

Hotta, Takashi; Moraghebi, M.*; Feiguin, A.*; Moreo, A.*; Yunoki, Seiji*; Dagotto, E.*

ドープされたあるいはドープされていないマンガン酸化物における新規な基底状態スピン構造を解明するために、軌道縮退二重交換模型を平均場近似や数値的手法によって解析した。ドープされていない場合、E-型と呼ばれる新しい反強磁性相が、パラメター空間において、A-型反強磁性相に隣接して現れる。その構造は、最近の実験結果と一致する。この絶縁体的なE-型反強磁性相は金属強磁性相とも競合しており、これは、ドープされていないマンガン酸化物においても超巨大磁気抵抗が現れる可能性を示唆している。また、ドープした層状マンガン酸化物に対して、-型という別の新しい反強磁性状態を含む相図を得た。この新しい相の実験的検出についても議論する。

Novel ground-state spin structures in undoped and doped manganites are here investigated based on the orbital-degenerate double-exchange model, by using mean-field and numerical techniques. In undoped manganites, a new antiferromagnetic (AFM) state, called the E-type phase, is found adjacent in parameter space to the A-type AFM phase. Its structure is in agreement with recent experimental results. This insulating E-AFM state is competing with a ferromagnetic metallic phase as well, suggesting that large magneto-resistant effects could exist even in undoped manganese oxides. For doped layered manganites, the phase diagram includes another new AFM phase of the -type. Experimental signatures of the new phases are discussed.