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Article Dans Une Revue Communications Physics Année : 2020

Electron-polaron dichotomy of charge carriers in perovskite oxides

M.-A. Husanu
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 986369
L. Vistoli
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C. Verdi
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A. Sander
J. Rault
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F. Bisti
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L. L Lev
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T. Schmitt
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F. Giustino
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A. S Mishchenko
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V. N Strocov
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Résumé

Many transition metal oxides (TMOs) are Mott insulators due to strong Coulomb repulsion between electrons, and exhibit metal-insulator transitions (MITs) whose mechanisms are not always fully understood. Unlike most TMOs, minute doping in CaMnO 3 induces a metallic state without any structural transformations. This material is thus an ideal platform to explore band formation through the MIT. Here, we use angle-resolved photoemission spectroscopy to visualize how electrons delocalize and couple to phonons in CaMnO 3. We show the development of a Fermi surface where mobile electrons coexist with heavier carriers, strongly coupled polarons. The latter originate from a boost of the electron-phonon interaction (EPI). This finding brings to light the role that the EPI can play in MITs even caused by purely electronic mechanisms. Our discovery of the EPI-induced dichotomy of the charge carriers explains the transport response of Ce-doped CaMnO 3 and suggests strategies to engineer quantum matter from TMOs.
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Dates et versions

hal-02909548 , version 1 (30-07-2020)

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Citer

M.-A. Husanu, L. Vistoli, C. Verdi, A. Sander, Vincent Garcia, et al.. Electron-polaron dichotomy of charge carriers in perovskite oxides. Communications Physics, 2020, 3 (1), ⟨10.1038/s42005-020-0330-6⟩. ⟨hal-02909548⟩
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