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Colossal Magnetoresistance without Mixed Valence in a Layered Phosphide Crystal
Advanced Materials ( IF 27.4 ) Pub Date : 2021-01-29 , DOI: 10.1002/adma.202005755 Zhi‐Cheng Wang 1 , Jared D. Rogers 1 , Xiaohan Yao 1 , Renee Nichols 1 , Kemal Atay 1 , Bochao Xu 2 , Jacob Franklin 2 , Ilya Sochnikov 2, 3 , Philip J. Ryan 4, 5 , Daniel Haskel 4 , Fazel Tafti 1
Advanced Materials ( IF 27.4 ) Pub Date : 2021-01-29 , DOI: 10.1002/adma.202005755 Zhi‐Cheng Wang 1 , Jared D. Rogers 1 , Xiaohan Yao 1 , Renee Nichols 1 , Kemal Atay 1 , Bochao Xu 2 , Jacob Franklin 2 , Ilya Sochnikov 2, 3 , Philip J. Ryan 4, 5 , Daniel Haskel 4 , Fazel Tafti 1
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Materials with strong magnetoresistive responses are the backbone of spintronic technology, magnetic sensors, and hard drives. Among them, manganese oxides with a mixed valence and a cubic perovskite structure stand out due to their colossal magnetoresistance (CMR). A double exchange interaction underlies the CMR in manganates, whereby charge transport is enhanced when the spins on neighboring Mn3+ and Mn4+ ions are parallel. Prior efforts to find different materials or mechanisms for CMR resulted in a much smaller effect. Here an enormous CMR at low temperatures in EuCd2P2 without manganese, oxygen, mixed valence, or cubic perovskite structure is shown. EuCd2P2 has a layered trigonal lattice and exhibits antiferromagnetic ordering at 11 K. The magnitude of CMR (104%) in as‐grown crystals of EuCd2P2 rivals the magnitude in optimized thin films of manganates. The magnetization, transport, and synchrotron X‐ray data suggest that strong magnetic fluctuations are responsible for this phenomenon. The realization of CMR at low temperatures without heterovalency leads to a new regime for materials and technologies related to antiferromagnetic spintronics.
中文翻译：
层状磷晶体中没有混合价的巨大磁阻
具有强磁阻响应的材料是自旋电子技术，磁传感器和硬盘驱动器的基础。其中，具有混合价键和立方钙钛矿结构的锰氧化物因其巨大的磁阻（CMR）而脱颖而出。双重交换相互作用是锰酸盐中CMR的基础，因此当相邻Mn 3+和Mn 4+离子上的自旋平行时，电荷传输会增强。先前为CMR寻找不同材料或机制的努力导致的影响要小得多。此处显示的是EuCd 2 P 2中在低温下无锰，氧，混合价或立方钙钛矿结构的巨大CMR 。镉2 P 2具有分层的三角晶格，在11 K时表现出反铁磁有序性。EuCd 2 P 2的成晶体中的CMR（10 4％）的大小可与优化的锰酸盐薄膜中的大小相媲美。磁化，输运和同步加速器X射线数据表明，强烈的磁起伏是造成这种现象的原因。在低温下实现CMR而没有异价性导致了与反铁磁自旋电子学相关的材料和技术的新发展。
更新日期：2021-03-09
中文翻译：
层状磷晶体中没有混合价的巨大磁阻
具有强磁阻响应的材料是自旋电子技术，磁传感器和硬盘驱动器的基础。其中，具有混合价键和立方钙钛矿结构的锰氧化物因其巨大的磁阻（CMR）而脱颖而出。双重交换相互作用是锰酸盐中CMR的基础，因此当相邻Mn 3+和Mn 4+离子上的自旋平行时，电荷传输会增强。先前为CMR寻找不同材料或机制的努力导致的影响要小得多。此处显示的是EuCd 2 P 2中在低温下无锰，氧，混合价或立方钙钛矿结构的巨大CMR 。镉2 P 2具有分层的三角晶格，在11 K时表现出反铁磁有序性。EuCd 2 P 2的成晶体中的CMR（10 4％）的大小可与优化的锰酸盐薄膜中的大小相媲美。磁化，输运和同步加速器X射线数据表明，强烈的磁起伏是造成这种现象的原因。在低温下实现CMR而没有异价性导致了与反铁磁自旋电子学相关的材料和技术的新发展。
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