Enhanced Charge Gap in the Bilayer Manganite La2-2xSr1+2xMn2O7 near x=0.4

Phys. Rev. Lett. 98, 187201 (2007)

La2-2xSr1+2xMn2O7 (LSMO)는 long range magnetic ordering이 일어나는 온도 근처에서 charge 또는 lattice의 short range correlation이 있으며, 이것이 LSMO의 charge gap에 중요한 역할을 한다는 것이 알려져 있다. 하지만 전하와 격자 사이의 상호작용이 어떻게 이런 현상을 나타나게 하는지에 대한 정확한 이해가 부족한 상황이다. 본 논문에서는 LSMO의 광학 상수를 측정하여 도핑에 따른 charge gap의 변화를 조사하였다. 광학전기전도도에서 보이는 charge gap은 x=0.4에서 가장 큰 값을 가지는 것을 발견하였다. 다른 scattering 실험 결과와의 비교를 통하여, 이런 현상이 charge와 lattice의 short range correlation 뿐만 아니라 이들과 energy band의 momentum space topology의 상호작용이 중요한 역할을 한다는 것을 밝혀내었다.