Возможное наблюдение орбитонных возбуждений в манганитах методом туннельной спектроскопии

Abstract

На примере моттовского диэлектрика LaMnO₃ обсуждаются экспериментальные попытки обнаружения элементарных возбуждений орбитально-упорядоченного состояния (орбитонов) в сильнокоррелированных электронных системах с помощью комбинационного рассеяния и метода неупругого рассеяния рентгеновских лучей. Представлены результаты исследований дифференциальной проводимости гетероструктур, образованных серебряным острием и легированным манганитом La₀,₅₇Ca₀,₄₃MnO₃, в области напряжений выше фононных и магнонных частот манганитов. Обнаружены три максимума при энергиях, соответствующих пикам в спектрах комбинационного рассеяния LaMnO₃. Предполагается, что указанные максимумы обусловлены взаимодействием туннелирующих электронов с возбуждениями в орбитальной подсистеме деградированной области, примыкающей к интерфейсу металл-манганит.

На прикладі моттівського діелектрика LaMnO₃ обговорюються експериментальні спроби виявлення елементарних порушень орбітально-упорядкованого стану (орбітонів) в сильнокорельованих електронних системах за допомогою комбінаційного розсіювання та методу непружного розсіювання рентгенівських променів. Представлено результати досліджень диференціальної провідності гетероструктур, які утворені срібним вістрям та легованим манганітом La₀,₅₇Ca₀,₄₃MnO₃, в області напруг вище фононних та магнонних частот манганітів. Виявлено три максимуми при енергіях, що відповідають пікам у спектрах комбінаційного розсіювання LaMnO₃. Передбачається, що зазначені максимуми обумовлені взаємодією тунелюючих електронів з порушеннями в орбітальній підсистемі деградованої області, яка пов’язана з інтерфейсом метал–манганіт.

Referring to the Mott dielectric LaMnO₃, we discuss experimental efforts to reveal elementary excitations in an orbitally-ordered state (orbitons) of strong-correlated electron systems using Raman scattering and x-ray inelastic scattering techniques. Results of our investigations of the differential conductance of heterostructures formed by a silver tip and a doped manganite La₀,₅₇Ca₀,₄₃MnO₃ in the voltage-bias region above manganite phonon and magnon frequencies are presented. We have observed three maxima at energies corresponding to the peaks in the Raman spectra of LaMnO₃. It is supposed that the maxima are due to the interaction of tunneling electrons with excitations in the orbital subsystem of a degraded region nearby the metal– manganite interface.