The capabilities of perovskite-like compounds with the effect of colossal magnetoresistance (CMR) and some other complex oxides to have a negative index of refraction (NIR) are considered. Physical properties of these compounds are also analyzed from the standpoint of designing tunable metamaterials on their base. Of particular interest are temperature and magnetic field driven first-order transformations in oxides with perovskite structure and in spinels. These transformations give rise to nanophase separated states, using which the properties of negative refraction can be affected. The magnetic-field controlled metamaterials with CMR oxides as a boundary NIR media for a photonic crystal are discussed.
REFERENCES
1.
V. G.
Veselago
, [Sov. Phys. Usp.
10
, 509
(1968
)].2.
J. B.
Pendry
and D. R.
Smith
, Phys. Today
57
, 37
(2004
). 3.
J. B.
Pendry
, A. J.
Holden
, W. J.
Stewart
, and I.
Youngs
, Phys. Rev. Lett.
76
, 4773
(1996
). 4.
R. A.
Shelby
, D. R.
Smith
, and S.
Schultz
, Science
292
, 77
(2001
). 5.
H.
Liu
, Y. M.
Liu
, T.
Li
, S. M.
Wang
, S. N.
Zhu
, and X.
Zhang
, Phys. Status Solidi B
246
, 1397
(2009
). 6.
M. K.
Khodzitsky
, T. V.
Kalmykova
, S. I.
Tarapov
, D. P.
Belozorov
, A. M.
Pogorily
, A. I.
Tovstolytkin
, A. G.
Belous
, and S. A.
Solopan
, Appl. Phys. Lett.
95
, 082903
(2009
). 7.
D. P.
Belozorov
, M. K.
Khodzitsky
and S. I.
Tarapov
, J. Phys. D: Appl. Phys.
42
, 055003
(2009
). 8.
T. J.
Yen
, W. J.
Padilla
, N.
Fang
, D. C.
Vier
, D. R.
Smith
, J. B.
Pendry
, D. N.
Basov
, and X.
Zhang
, Science
303
, 1494
(2004
). 9.
W. J.
Padilla
, A. J.
Taylor
, C.
Highstrete
, M.
Lee
, and R. D.
Averitt
, Phys. Rev. Lett.
96
, 107401
(2006
). 10.
H.-T.
Chen
, W. J.
Padilla
, J. M. O.
Zide
, A. C.
Gossard
, A. J.
Taylor
, and R. D.
Averitt
, Nature
444
, 597
(2006
). 11.
V. M.
Shalaev
, Nature Photon.
1
, 41
(2007
). 12.
Na.
Liu
, H.
Guo
, L.
Fu
, S.
Kaiser
, H.
Schweizer
, and H.
Giessen
, Nature Mater.
7
, 31
(2008
). 13.
C. M.
Soukoulis
, S.
Linden
, and M.
Wegener
, Science
315
, 47
(2007
). 14.
A.
Alu
and N.
Engheta
, Phys. Rev. B
75
, 024304
(2007
). 15.
A.
Sihvola
, Metamaterials
1
, 2
(2007
). 16.
D.
Schurig
, J. J.
Mock
, S. A.
Cummer
, J. B.
Pedry
, A. F.
Starr
, and D. R.
Smith
, Science
314
, 917
(2006
). 17.
I. I.
Smolyaninov
, V. N.
Smolyanonov
, A. V.
Kildishev
, and V. M.
Shalaev
, Phys. Rev. Lett.
102
, 213901
(2009
). 18.
N.
Fang
, H.
Lee
, C.
Sun
, and X.
Zhang
, Science
308
, 534
(2005
). 19.
J. B.
Pendry
, Phys. Rev. Lett.
85
, 3966
(2000
). 20.
X.
Zhang
and Z. W.
Liu
, Nature Mater.
7
, 435
(2008
). 21.
Z. W.
Liu
, H.
Lee
, Y.
Xiong
, C.
Sun
, and X.
Zhang
, Science
315
, 1686
(2007
). 22.
T. V.
Dolgova
, A. G.
Zhdanov
, A. G.
Grunin
, E. A.
Ganshina
, and A. A.
Fedyanin
, in International Conference on “Functional Materials” (ICFM—2009), Oct. 5–10, 2009, Partenit, Crimea, Ukraine, Book of Abstracts
, EA-4O/5, 186 (Taurida National V.I. Vernadski University
, Simferopole
, 2009
).23.
A.-G.
Kussow
and A.
Akyurtlu
, Phys. Rev. B
78
, 205202
(2008
). 24.
C. G.
Parazzoli
, R. B.
Greegor
, K.
Li
, B. E. C.
Koltenbah
, and M.
Tanielian
, Phys. Rev. Lett.
90
, 107402
(2003
). 25.
A.
Pimenov
, A.
Loidl
, P.
Przyslupski
, and B.
Dabrowski
, Phys. Rev. Lett.
95
, 247009
(2005
). 26.
S.
Foteinopoulou
, E. N.
Economou
, and C. M.
Soukoulis
, Phys. Rev. Lett.
90
, 107402
(2003
). 27.
P. V.
Parimi
, W. T.
Lu
, P.
Vodo
, and S.
Sridhar
, Nature (London)
426
, 404
(2003
). 28.
K.
Yu. Bliokh
and Yu. P.
Bliokh
, Usp. Fiz. Nauk
174
, 439
(2004
). 29.
A.
Pimenov
, A.
Loidl
, K.
Gehrke
, V.
Moshnyaga
, and K.
Samwer
, Phys. Rev. Lett.
98
, 197401
(2007
). 30.
J. M. D.
Coey
, M.
Viret
, and S.
von Molnar
, Adv. Phys.
48
, 167
(1999
). 31.
E.
Dagotto
, T.
Hotta
, and A.
Moreo
, Phys. Rep.
344
, 1
(2001
). 32.
M. B.
Salamon
and M.
Jaime
, Rev. Mod. Phys.
73
, 583
(2001
). 33.
V. M.
Loktev
and Yu. G.
Pogorelov
, [Low Temp. Phys.
26
, 171
(2000
)].34.
A. B.
Beznosov
and E. S.
Orel
, [Low Temp. Phys.
30
, 790
(2004
)].35.
S.
Chernovtsev
, D.
Belozorov
, and S.
Tarapov
, J. Phys. D: Appl. Phys.
40
, 295
(2007
). 36.
T.
Goto
, A. V.
Dorofeenko
, A. M.
Merzlikin
, A. V.
Baryshev
, A. P.
Vinogradov
, M.
Inoue
, A. A.
Lisyansky
, and A. B.
Granovsky
, Phys. Rev. Lett.
101
, 113902
(2008
). 37.
A.
Namdar
, I. V.
Shadrivov
, and Y. S.
Kivshar
, Appl. Phys. Lett.
89
, 114104
(2006
). 38.
R. W.
Ziokowski
and E.
Heyman
, Phys. Rev. E
64
, 056625
(2001
). 39.
A.
Pimenov
, M.
Biberacher
, D.
Ivannikov
, A.
Loidl
, A. A.
Mukhin
, Yu. G.
Goncharov
, and A. M.
Balbashov
, Phys. Rev. B
73
, 220407
–R
(2006
). 40.
A. B.
Beznosov
, V. A.
Desnenko
, E. L.
Fertman
, C.
Ritter
, and D. D.
Khalyavin
, Phys. Rev. B
68
, 054109
(2003
). 41.
A. B.
Beznosov
, E. L.
Fertman
, V. A.
Desnenko
, A.
Feher
, M.
Kajnakova
, C.
Ritter
, and D.
Khalyavin
, Fiz. Nizk. Temp.
35
, 571
(2009
)A. B.
Beznosov
, E. L.
Fertman
, V. A.
Desnenko
, A.
Feher
, M.
Kajnakova
, C.
Ritter
, and D.
Khalyavin
, [Low Temp. Phys.
35
, 449
(2009
)].42.
H.
Yoshizawa
, H.
Kawano
, Y.
Tomioka
, and Y.
Tokura
, Phys. Rev. B
52
, R13145
(1995
). 43.
Z.
Jirák
, S.
Krupička
, V.
Nekvasil
, E.
Pollert
, G.
Villeneuve
, and F.
Zounová
, J. Magn. Magn. Mater.
15–18
, 519
(1980
). 44.
V.
Hardy
, A.
Maignan
, S.
Hebert
, and C.
Martin
, Phys. Rev. B
67
, 024401
(2003
). 45.
Y.
Tomioka
, A.
Asamitsu
, H.
Kuwahara
, Y.
Moritomo
, and Y.
Tokura
, Phys. Rev. B
53
, R1689
(1996
). 46.
M.
von Zimmermann
, J. P.
Hill
, D.
Gibbs.
M.
Blume
, D.
Casa
, B.
Keimer
, Y.
Murakami
, Y.
Tomioka
, and Y.
Tokura
, Phys. Rev. Lett.
83
, 4872
(1999
). 47.
J. A.
Fernandez-Baca
, Pengcheng
Dai
, H.
Kawano-Furukawa
, H.
Yoshizawa
, E. W.
Plummer
, S.
Katano
, Y.
Tomioka
, and Y.
Tokura
, Phys. Rev. B
66
, 0544434
(2002
). 48.
A.
Maignan
, Ch.
Simon
, V.
Caignaert
, and B.
Raveau
, J. Magn. Magn. Mater.
152
, L5
(1996
). 49.
K.
Miyano
, T.
Tanaka
, Y.
Tomioka
, and Y.
Tokura
, Phys. Rev. Lett.
78
, 4257
(1997
). 50.
M.
Fiebig
, K.
Miyano
, Y.
Tomioka
, and Y.
Tokura
, Science
280
, 1925
(1998
). 51.
V.
Kiryukhin
, D.
Casa
, J. P.
Hill
, B.
Keimer
, A.
Vigliante
, Y.
Tomioka
, and Y.
Tokura
, Nature
386
, 813
(1997
). 52.
A.
Asamitsu
, Y.
Tomioka
, H.
Kuwahara
, and Y.
Tokura
, Nature
388
, 50
(1997
). 53.
Q.
Thommen
and P.
Mandel
, Opt. Lett.
31
, 1803
(2006
). 54.
55.
A. A.
Kaminskii
, Laser Crystals, Springer Series in Optical Science
(Springer
, New York
, 1997
).56.
E.
Fertman
, D.
Sheptyakov
, A.
Beznosov
, V.
Desnenko
, and D.
Khalyavin
, J. Magn. Magn. Mater.
293
, 787
(2005
). 57.
E.
Fertman
, A.
Beznosov
, D.
Sheptyakov
, V.
Desnenko
, M.
Kajnakova
, and A.
Feher
, J. Magn. Magn. Mater.
321
, 316
(2009
). 58.
X.-J.
Fan
, H.
Koinuma
, and T.
Hasegawa
, Phys. Rev. B
65
, 144401
(2002
). 59.
E. O.
Wollan
and W. C.
Koehler
, Phys. Rev.
100
, 545
(1955
). 60.
K.
Liu
, W.
Wu
, K. H.
Ahn
, T.
Sulchek
, C. L.
Chien
, and J. Q.
Xiao
, Phys. Rev. B
54
, 3007
(1996
). 61.
A. M.
Kadomtseva
, Yu. F.
Popov
, G. P.
Vorob’ev
, K. I.
Kamilov
, V.
Yu. Ivanov
, A. A.
Mukhin
, and A. M.
Balbashov
, JETP
133
, 156
(2008
)A. M.
Kadomtseva
, Yu. F.
Popov
, G. P.
Vorob’ev
, K. I.
Kamilov
, V.
Yu. Ivanov
, A. A.
Mukhin
, and A. M.
Balbashov
, [J. Exp. Theor. Phys.
106
, 130
(2008
)].62.
D. V.
Efremov
, J.
van den Brink
, and D. I.
Khomskii
, Nature Mater.
3
, 853
(2004
). 63.
E.
Dagotto
, Nanoscale Phase Separation and Colossal Magnetoresistance
(Springer-Verlag
, Berlin
, 2002
).64.
V.
Podzorov
, B. G.
Kim
, V.
Kiryukhin
, M. E.
Gershenson
, and S.-W.
Cheong
, Phys. Rev. B
64
, 140406
–R
(2001
).65.
V.
Hardy
, A.
Maignan
, S.
Hébert
, C.
Yaicle
, C.
Martin
, M.
Hervieu
, M. R.
Lees
, G.
Rowlands
, D.
Mc
K.
Paul
, and B.
Raveau
, Phys. Rev. B
68
, 220402
–R
(2003
).66.
A. N.
Lavrov
, S.
Komiya
, and Y.
Ando
, Nature
418
, 385
(2002
). 67.
K.
Bhattacharya
, S.
Conti
, G.
Zanzotto
, and J.
Zimmer
, Nature
428
, 55
(2004
). 68.
G. H.
Lander
, E. S.
Fisher
, and S. D.
Bader
, Adv. Phys.
43
, 1
(1994
). 69.
M.
Uehara
and S.-W.
Cheong
, Europhys. Lett.
52
, 674
(2000
). 70.
C.
Yaicle
, C.
Martin
, Z.
Jirak
, F.
Fauth
, G.
André
, E.
Suard
, A.
Maignan
, V.
Hardy
, R.
Retoux
, M.
Hervieu
, S.
Hébert
, B.
Raveau
, Ch.
Simon
, D.
Saurel
, A.
Brûlet
, and F.
Bourée
, Phys. Rev. B
68
, 224412
(2003
). 71.
M. A.
Scherling
and R. W.
Karz
, Shape Memory Effects in Alloys
(Plenum Pub. Corp.
, New York
, 1975
).72.
T.
Wu
and J. F.
Mitchell
, Phys. Rev. B
69
, 100405
–R
(2004
).73.
Ch.
Simon
, S.
Mercone
, N.
Guiblin
, C.
Martin
, A.
Brûlet
, and G.
André
, Phys. Rev. Lett.
89
, 207202
(2002
). 74.
P. G.
Radaelli
, R. M.
Ibberson
, S.-W.
Cheong
, and J. F.
Mitchell
, Physica B
276–278
, 551
(2000
). 75.
A. B.
Beznosov
, E. L.
Fertman
, and V. A.
Desnenko
, [Low Temp. Phys.
34
, 624
(2008
)].76.
A. B.
Beznosov
, V. V.
Yeremenko
, E. L.
Fertman
, V. A.
Desnenko
, and D. D.
Khalyavin
, Fiz. Nizk. Temp.
28
, 1065
(2002
)A. B.
Beznosov
, V. V.
Yeremenko
, E. L.
Fertman
, V. A.
Desnenko
, and D. D.
Khalyavin
, [Low Temp. Phys.
28
, 762
(2002
)].77.
E. L.
Fertman
, A. B.
Beznosov
, V. A.
Desnenko
, L. N.
Pal-Val
, P. P.
Pal-Val
, and D. D.
Khalyavin
, J. Magn. Magn. Mater.
308
, 278
(2007
). 78.
V. E.
Arkhipov
, N. G.
Bebenin
, V. P.
Dyakina
, V. S.
Gaviko
, A. V.
Korolev
, V. V.
Mashkautsan
, E. A.
Neifeld
, R. I.
Zainullina
, Ya. M.
Mukovskii
, and D. A.
Shulyatev
, Phys. Rev. B
61
, 11229
(2000
). 79.
V.
Laukhin
, B.
Martinez
, J.
Fontcuberta
, and Y. M.
Mukovskii
, Phys. Rev. B
63
, 214417
(2001
). 80.
E. A.
Neifeld
, N. G.
Bebenin
, V. E.
Arkhipov
, K. M.
Demchuk
, V. S.
Gaviko
, A. V.
Korolev
, N. A.
Ugryumova
, and Ya. M.
Mukovskii
, J. Magn. Magn. Mater.
295
, 77
(2005
). 81.
E. S.
Itskevich
, V. F.
Kraidenov
, and S. M.
Kuz’min
, [Low Temp. Phys.
32
, 928
(2006
)].82.
R. I.
Zainullina
, N. G.
Bebinin
, A. M.
Burkhanov
, V. V.
Ustinov
, and Y. M.
Mukovskii
, Phys. Rev. B
66
, 064421
(2002
). 83.
A.
Pimenov
, S.
Tachos
, T.
Rudolf
, A.
Loidl
, D.
Schrupp
, M.
Sing
, R.
Claessen
, and V. A. M.
Brabers
, Phys. Rev. B
72
, 035131
(2005
). 84.
85.
A.
Pimenov
, C.
Hartinger
, A.
Loidl
, A. A.
Mukhin
, V.
Yu. Ivanov
, and A. M.
Balbashov
, Phys. Rev. B
59
, 12419
(1999
). 86.
87.
K. L.
Chopra
, S.
Major
, and D. K.
Pandya
, Thin Solid Films
102
, 1
(1983
). 88.
Scott S.
Layne
, http://www.hwscience.com/HWJS/archives/CIO/CIO.html.89.
A. I.
Akhiezer
, V. G.
Bar’yakhtar
, and S. V.
Peletminskii
, Spin Waves
(Nauka
, Moscow
, 1967
);A. I.
Akhiezer
, V. G.
Bar`yakhtar
, and S. V.
Peletminskii
, Spin Waves
(Wiley
, New York
, 1968
), p. 54
.90.
M. W.
McCall
, A.
Lakhtakia
, and W. S.
Weiglhofer
, Eur. J. Phys.
23
, 353
(2002
). 91.
A. L.
Rakhmanov
, V. A.
Yampol’skii
, J. A.
Fan
, F.
Capasso
, and F.
Nori
, Phys. Rev. B
81
, 075101
(2010
). 92.
V. A.
Podolskiy
and E. E.
Narimanov
, Phys. Rev. B
71
, 201101
–R
(2005
). 93.
J. B.
Pendry
, Science
306
, 1353
(2004
). 94.
Z.
Jacob
, L. V.
Alekseyev
, and E.
Narimanov
, Opt. Express
14
, 8247
(2006
). 95.
D. A.
Powell
, I. V.
Shadrivov
, Yu. S.
Kivshar
, and M. V.
Gorkunov
, Appl. Phys. Lett.
91
, 144107
(2007
). 96.
M. V.
Gorkunov
and M. A.
Osipov
, J. Appl. Phys.
103
, 036101
(2008
). 97.
M.
Lapine
, D.
Powell
, M.
Gorkunov
, I.
Shadrivov
, R.
Marqués
, and Y.
Kivshar
, Appl. Phys. Lett.
95
, 084105
(2009
). 98.
T.
Driscoll
, Hyun -Tak
Kim
, Byung -Gyu
Chae
, Bong -Jun
Kim
, Yong -Wook
Lee
, N.
Marie Jokerst
, S.
Palit
, D. R.
Smith
, M.
Di Ventra
, and D.N.
Basov
, Science
325
, 1518
(2009
). 99.
J. M.
Ziman
, Principles of the Theory of Solids
(Cambridge University Press
, Cambridge
1972
).100.
101.
L. D.
Landau
and E. M.
Lifshitz
, Electrodynamics of Continuous Media
(GIFML
, Moscow
, 1959
);L. D.
Landau
and E. M.
Lifshitz
, Electrodynamics of Continuous Media
, Course in Theoretical Physics (Pergamon
, London
, 1959
), Vol. 8
.© 2011 American Institute of Physics.
2011
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.
