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Cu(Ir1 2 xCrx)2S4 : a model system for studying nanoscale phase coexistence at the metal-insulator transition

Lundi 3 mars 2014 14:00 - Duree : 1 heure
Lieu : Room 500 - 501, Central Building, ESRF, 6 Rue Jules Horowitz - Grenoble

Orateur : Emil BOZIN (Condensed Matter Physics and Material Science Department, Brookhaven National Laboratory, USA)

Increasingly, nanoscale phase coexistence and hidden broken symmetry states are being found in the vicinity of metal-insulator transitions (MIT), for example, in high temperature superconductors, heavy fermion and colossal magnetoresistive materials, but their importance and possible role in the MIT and related emergent behaviors is not understood. Despite their ubiquity, they are hard to study because they produce weak diffuse signals in most measurements. Recently we have proposed Cu(Ir1-xCrx)2S4 (CICS) as a model system, where robust local structural signals lead to key new insights. I will present evidence, based on detailed X-ray atomic pair distribution function (PDF) approach to study (x, T) phase diagram of CICS, that demonstrate a hitherto unobserved coexistence of a Ir4+ charge-localized dimer phase and Cr-ferromagnetism. The resulting phase diagram that takes into account the short range dimer order, is highly reminiscent of a generic MIT phase diagram similar to the cuprates. PDF analysis suggests that the presence of quenched strain from dopant ions acts as an arbiter deciding between the competing ground states in this system. This first observation of nanoscale phase coexistence in an iridate further exemplifies the wealth of important information that can be obtained from a systematic PDF approach when applied to study the local structure relevant for understanding the underlying physical properties. Presentation will be mainly focused on the material published in the following articles : [1] E. S. Bozin et al., Phys. Rev. Lett v106, 045501 (2011). [2] E. S. Bozin et al., Sci. Rep. v4, 4081 (2014).

Contact : isabelle.combe@esrf.fr

Discipline évènement : (Physique)
Entité organisatrice : (ESRF)
Nature évènement : (Séminaire)
Evènement répétitif : (Séminaire ESRF)
Site de l'évènement : Polygone scientifique

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