Optical evidence of quantum rotor orbital excitations in orthorhombic manganites


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

In magnetic compounds with Jahn–Teller (JT) ions (such as Mn3+ or Cu2+), the ordering of the electron or hole orbitals is associated with cooperative lattice distortions. There the role of JT effect, although widely recognized, is still elusive in the ground state properties. Here we discovered that, in these materials, there exist excitations whose energy spectrum is described in terms of the total angular momentum eigenstates and is quantized as in quantum rotors found in JT centers. We observed features originating from these excitations in the optical spectra of a model compound LaMnO3 using ellipsometry technique. They appear clearly as narrow sidebands accompanying the electron transition between the JT split orbitals at neighboring Mn3+ ions, displaying anomalous temperature behavior around the Néel temperature TN ≈ 140 K. We present these results together with new experimental data on photoluminescence found in LaMnO3, which lend additional support to the ellipsometry implying the electronic-vibrational origin of the quantum rotor orbital excitations. We note that the discovered orbital excitations of quantum rotors may play an important role in many unusual properties observed in these materials upon doping, such as high-temperature superconductivity and colossal magnetoresistance.

Об авторах

N. Kovaleva

Lebedev Physical Institute; Department of Physics; Institute of Physics

Автор, ответственный за переписку.
Email: nkovaleva@sci.lebedev.ru
Россия, Moscow, 119991; Loughborough, LE11 3TU; Prague, 18221

K. Kugel

Department of Physics; Institute for Theoretical and Applied Electrodynamics

Email: nkovaleva@sci.lebedev.ru
Великобритания, Loughborough, LE11 3TU; Moscow, 125412

Z. Potůček

Czech Technical University

Email: nkovaleva@sci.lebedev.ru
Чехия, Prague, 12000

O. Kusmartseva

Department of Physics

Email: nkovaleva@sci.lebedev.ru
Великобритания, Loughborough, LE11 3TU

N. Goryachev

Institute of Problems in Chemical Physics

Email: nkovaleva@sci.lebedev.ru
Россия, Chernogolovka, Moscow oblast, 142432

Z. Bryknar

Czech Technical University

Email: nkovaleva@sci.lebedev.ru
Чехия, Prague, 12000

E. Demikhov

Lebedev Physical Institute

Email: nkovaleva@sci.lebedev.ru
Россия, Moscow, 119991

V. Trepakov

Institute of Physics; Ioffe Physicotechnical Institute

Email: nkovaleva@sci.lebedev.ru
Чехия, Prague, 18221; St. Petersburg, 194021

A. Dejneka

Institute of Physics

Email: nkovaleva@sci.lebedev.ru
Чехия, Prague, 18221

F. Kusmartsev

Department of Physics

Email: nkovaleva@sci.lebedev.ru
Великобритания, Loughborough, LE11 3TU

A. Stoneham

London Centre for Nanotechnology

Email: nkovaleva@sci.lebedev.ru
Великобритания, London, WC1H OAH

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Inc., 2016

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».