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Novel quantum phenomena in doped double layer ruthenates.

机译：掺杂双层钌酸盐中的新型量子现象。

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摘要

Ruddlesden-Popper (RP) type layered ruthenates, (Sr,Ca) n+1RunO3 n+1 have attracted widespread attention because they display a broad range of fascinating phenomena, such as unconventional spin-triplet superconductivity, itinerant magnetism, orbital ordering, Mott insulator behavior of purely electronic origin, and field-tuned electronic nematic phases. The close proximity of these exotic states testifies to the delicate balance among the charge, spin, lattice, and orbital degrees of freedom in ruthenates, and it provides a remarkable opportunity to tune the system to quantum criticality and/or new exotic states using nonthermal parameters such as chemical composition, pressure, and magnetic field. Here we use chemical doping as a tuning parameter to study the complex interplay between charge, spin, lattice, and orbital degrees of freedom and to look for novel quantum phenomena.;Our studies of Ca doped Sr3Ru2O7 reveal a structure driven magnetic transition. In addition, we observe an unusual nearly ferromagnetic heavy-mass state with a surprisingly large Wilson ratio. Our studies of Ti doped Ca3Ru2O7 reveal a transition from quasi-2D metal with FM bilayers to Mott insulator with G-type AFM order. We show that the magnetism is controlled by the charge carrier itinerancy and can be understood in light of the competition between FM double-exchange and AFM superexchange interactions. An incommensurate is also observed due to competing magnetic interactions.
机译：Ruddlesden-Popper（RP）型层状钌酸盐（Sr，Ca）n + 1RunO3 n + 1受到广泛关注，因为它们表现出各种引人入胜的现象，例如非常规自旋三重态超导性，流动磁性，轨道有序，莫特纯电子起源的绝缘子行为，以及现场调整的电子向列相。这些奇异状态的紧密接近证明了钌酸盐中电荷，自旋，晶格和轨道自由度之间的微妙平衡，这为使用非热参数将系统调节至量子临界和/或新奇异状态提供了绝佳的机会。例如化学成分，压力和磁场。在这里，我们使用化学掺杂作为调整参数来研究电荷，自旋，晶格和轨道自由度之间的复杂相互作用，并寻找新的量子现象。我们对Ca掺杂的Sr3Ru2O7的研究揭示了结构驱动的磁跃迁。另外，我们观察到一个异常的近铁磁重态，其威尔逊比大得惊人。我们对Ti掺杂的Ca3Ru2O7的研究揭示了从具有FM双层的准2D金属到具有G型AFM有序的Mott绝缘子的过渡。我们表明，磁性是由电荷载流子的迭代控制的，可以根据FM双交换和AFM超交换相互作用之间的竞争来理解。由于竞争性的磁性相互作用，也观察到不相称的情况。

著录项

  • 作者

    Peng, Jin.;

  • 作者单位

    Tulane University School of Science and Engineering.;

  • 授予单位 Tulane University School of Science and Engineering.;
  • 学科 Physics Condensed Matter.;Engineering Materials Science.
  • 学位 Ph.D.
  • 年度 2012
  • 页码 118 p.
  • 总页数 118
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 物理化学（理论化学）、化学物理学;
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