Low Temperature Dynamic Polaron Liquid in a Manganite Exhibiting Colossal Magnetoresistance, Physical Review Letter 132, 186502(2024)
共振非彈性 X 光散射揭示龐磁阻錳氧化物的低溫動態極化子液體態
D. Jost*, H.-Y. Huang, M. Rossi, A. Singh, D.-J. Huang, Y. Lee, H. Zheng, J. F. Mitchell, B. Moritz, Z.-X. Shen, T. P. Devereaux*, and W.-S. Lee*
2025/02/06
電子與晶格的耦合廣泛影響材料的物理與化學性質，特別是在強電子-晶格耦合的情況下，極化子作為攜帶晶格變形的電荷載子，在材料的電荷遷移率與化學反應性中扮演關鍵角色。雖然極化子普遍存在於絕緣態中，但當系統從絕緣態轉變為金屬態或超導態時，其演化機制仍是一個重要的未解問題。龐磁阻錳氧化物，展現出反轉型金屬-絕緣體轉變 （MIT），即高溫為絕緣態，低溫則為金屬態，顯示其驅動機制可能與電子-晶格耦合密切相關。本研究利用共振非彈性 X 光散射（RIXS），揭示 La₁.₂Sr₁.₈Mn₂O₇ （LSMO）在 MIT 過程中的電子-晶格耦合行為。研究發現，在高溫絕緣態中，靜態極化子與電荷有序共存；而在低溫金屬態，RIXS 光譜顯示聲子能量偏移，並伴隨能譜權重的重新分布。透過理論計算與實驗數據的結合，發現LSMO 在低溫金屬態時形成一種動態極化子液體，仍處於極化子主導的範疇，並應被視為非傳統金屬態，與典型金屬態的電子行為大不相同。
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