我们报告的合成和结构研究的混合氧化物在Ln 2ScNbO 7系列。得到了Ln = Pr，Eu，Gd和Dy的新相。所有的晶体在立方烧绿石结构类型，空间群F-d3 m，没有Sc-Nb有序的B-网站。结构由Rietveld精修确定。讨论了晶胞参数、原子间距离和原子间角度随镧系离子尺寸的变化规律。磁性测量表明，没有订购下降到2 K，在协议中存在的镧系元素亚晶格中的强烈的几何挫折。铕相表现出一种特殊的磁性行为，其磁化率在低于约50 K时变得恒定。此功能证实了以前观察到的行为Eu 2 Ti 2 O 7和归因于晶场效应。
英文摘要：
We report the synthesis and structural study of mixed oxides in the Ln2ScNbO7 series. New phases with Ln = Pr, Eu, Gd and Dy are obtained. All crystallize in the cubic pyrochlore structure type, space group F-d3m, with no Sc-Nb ordering on the B-site. The structures are determined by Rietveld refinement. The evolution of cell parameters, interatomic distances and angles as a function of lanthanide cation size is discussed. Magnetic measurements show the absence of ordering down to 2 K, in agreement with the presence of strong geometric frustration in the lanthanide sublattice. The europium phase shows a peculiar magnetic behaviour; its magnetic susceptibility becomes constant below ca 50 K. This feature confirms the behaviour observed previously on Eu2Ti2O7 and is ascribed to crystal field effects.
Characterizing oxygen atoms in perovskite and pyrochlore oxides using ADF-STEM at a resolution of a few tens of picometers
我们提出了一个像差校正扫描透射电子显微镜（ac-STEM）分析的钙钛矿（LaFeO 3）和烧绿石（Yb 2 Ti 2 O 7和Pr 2 Zr 2 O 7）氧化物，并证明了在环形暗场（ADF）图像中的可见原子柱的形状和对比度是敏感的低原子序数（如氧）附近的原子的存在。我们发现，点缺陷（如氧空位），这是不可见的-或难以观察到由于有限的灵敏度-在X射线和中子衍射测量，是复杂的磁性基态的烧绿石氧化物的起源。此外，我们首次提出了一种方法，通过该方法可以在定量ADF-STEM图像中分辨轻原子。利用这种方法，我们解决了钙钛矿和烧绿石氧化物中的氧原子。
Breathing Pyrochlore Lattice Realized in A-Site Ordered Spinel Oxides LiGaCr4O8 and LiInCr4O8
在两种A位有序尖晶石氧化物LiGaCr 4 O 8和LiInCr 4 O 8中发现了一种独特的阻挫晶格。由于Li+和Ga 3 +/In 3+离子在A位处的大尺寸失配，由携带自旋3/2的Cr 3+离子组成的烧绿石晶格变成小四面体和大四面体的交替阵列，即，“呼吸”烧绿石晶格。我们引入了一个参数，呼吸因子Bf，它量化了烧绿石晶格中的挫折程度：Bf被定义为J '/J，其中J'和J是最近邻的磁相互作用在大，小四面体，分别。具有Bf ~ 0.6的LiGaCr 4 O 8显示出与常规Cr尖晶石氧化物如ZnCr 2 O 4类似的磁化率。与此相反，LiInCr 4 O 8与一个小的Bf ~ 0.1的磁化率表现出自旋带隙的行为，表明接近一个奇特的单重基态。磁长程序发生在13.8和15.9 K的LiGaCr 4 O 8和LiInCr 4 O 8，分别，在这两种情况下可能是由于耦合到结构扭曲。
Synthesis and characterization of dense Gd2Ti2O7 pyrochlore thin films deposited using RF magnetron sputtering
采用射频磁控溅射法制备了纯相的焦绿石型Gd 2 Ti 2 O 7薄膜。在50%O_2/Ar气氛中，用氧化物靶在800 ℃下沉积在111 YSZ衬底上。烧绿石结构通过掠角X射线衍射和选区电子衍射（SAED）确认。TEM分析表明，薄膜致密，厚度均匀，表面粗糙度约为8 nm。与交流阻抗谱测量的总电导率被发现是独立的厚度和可比的散装Gd 2 Ti 2 O 7的幅度。观察到本体和薄膜样品之间的Arrhenius行为的差异，并归因于不同水平的背景杂质。
Unprecedented Superconductivity in the beta-Pyrochlore Osmate KOs2O6
本文用电阻率、磁化率和比热研究了β-烧绿石结构的氧化锇钾KOs_2O_6的超导电性。它是烧绿石氧化物家族中的第二种超导体，仅次于被认为是传统s波超导体的α型烧绿石氧化物Cd 2 Re 2 O 7。KOs_2O_6的超导转变温度Tc为9.6K，比Cd_2Re_2O_7的Tc = 1.0K高出近一个数量级。此外，超导电性的KOs 2 O 6是非常强大的高磁场下，与一个大的上限临界磁场Hc 2约38 T，这似乎超过了泡利的限制预期的常规超导。这也与Cd 2 Re 2 O 7的情况相反，其中Hc 2为0.29 T，远小于相应的泡利极限。这些明显的对比强烈地表明，两种烧绿石氧化物的超导机制本质上是不同的。
Noncollinear magnetism and spin-orbit coupling in 5d pyrochlore oxide Cd2Os2O7
采用密度泛函理论加在位排斥（$U$）方法研究了焦绿石氧化物Cd $_2$ Os $_2$ O $_7$的电子和磁性，绘制了$U$的基态相图.我们得出结论：在很宽的$U$范围内，全进/全出非共线磁序是稳定的.我们还表明，易轴各向异性所产生的自旋轨道（SO）耦合起着重要的作用，在稳定的全进/全出磁秩序。一个\textit{pseudo gap}附近的反铁磁金属和绝缘相之间的过渡观察。最后，我们讨论了在实验中观察到的奇特的低温（$T$）性能的可能来源。
Synthesis, crystal growth and characterization of the pyrochlore Er2Ti2O7
烧绿石铒钛酸盐样品的形式的粉末（与名义组成的Er 2 Ti 2 + xO 7）和散装单晶的制备，以阐明其组成，结构和转变温度的合成和生长条件的影响。所有样品的特征在于使用X射线衍射和比热测量。缺钛填充粉末Er 2（Ti 2-xErx）O 7-δ的晶格常数较大，而富钛填充粉末（Er 2-xTix）Ti 2 O 7 +δ的晶格常数减小。化学计量合成的粉末Er 2 Ti 2 O 7的晶格参数被测量为a = 10.07522（9）nm。通过传统的浮区（FZ）技术生长的单晶是Ti不足（填充）和颜色较暗，由于氧空位。采用移动式溶剂浮区法（TSFZ），在较低的温度下以TiO 2为溶剂生长出了高结构质量、透明的化学计量比的Er 2 Ti 2 O 7单晶。TSFZ生长的Er 2 Ti 2 O 7晶体和化学计量比粉末的热容测量显示出非常接近的磁转变温度TC ~ 1.23 K，在非化学计量比样品中被抑制，表明Er 2 Ti 2 O 7的化学计量比和基态磁性之间的相关性。
Neutron Scattering Studies of the Breathing Pyrochlore Antiferromagnet LiGaCr$_{4}$O$_{8}$
我们报告的尖晶石氧化物LiGaCr $_{4}$ O $_{8}$，其中磁性离子Cr $^{3+}$形成呼吸烧绿石晶格的中子散射测量。我们的实验揭示了在磁有序态中几乎无色散的共振模式和色散的自旋波激发的共存，这可以分别用具有相同交换参数的六角环的量子自旋模型和线性自旋波理论定量描述。与其他铬尖晶石氧化物的比较揭示了所有这些材料的共振能和晶格常数之间的线性关系，这与我们的六方环计算一致。我们的研究结果表明，在铬尖晶石氧化物的自旋共振的统一图片。
Field induced spin freezing and low temperature heat capacity of disordered pyrochlore oxide Ho$_{2}$Zr$_{2}$O$_{7}$
自旋冰材料是由于冻结的无序状态而具有\textit{T} $\rightarrow$ 0 K的零点熵的模型系统。在这里，我们化学改变众所周知的自旋冰Ho $_{2}$ Ti $_{2}$ O $_{7}$取代钛网站与等价的，但更大的Zr离子。与作为烧绿石材料的Ho $_{2}$ Ti $_{2}$ O $_{7}$不同，Ho $_{2}$ Zr $_{2}$ O $_{7}$以无序烧绿石结构结晶。我们对Ho $_{2}$ Zr $_{2}$ O $_{7}$进行了详细的结构、交流磁化率和热容研究，以探讨结构无序和受抑相互作用的相互作用。零场基态表现出大的磁化率，并保持动态下降到30 mK，而不显示鲍林的剩余熵。在磁场为$\sim$ 10 kOe时，动态被连续抑制，并发生冻结转变（$\sim$ 10 K）.这些结果表明，Ho $_{2}$ Ti $_{2}$ O $_{7}$中化学有序和局域应变的改变阻止了自旋冰态的发展，为基于结构的几何阻挫研究提供了新的材料。
21-Component Compositionally Complex Ceramics: Discovery of Ultrahigh-Entropy Weberite and Fergusonite Phases and a Pyrochlore-Weberite Transition
在21组分氧化物体系中发现了两种新的具有weberite和fergusonite结构的高熵陶瓷（HEC），以及意外形成的具有超高熵成分的有序烧绿石相和突然的烧绿石-weberite转变。虽然吉布斯相规则允许21个平衡相，但所检查的13种组合物中有9种具有单一HEC相（在大多数情况下，在一个亚晶格上具有约2.7kB/阳离子或更高的非理想构型熵）。值得注意的是，（15RE1/15）（Nb_（1/2）Ta_（1/2））O_4具有单一的单斜富铝尖晶石（C_2/c）相，（15RE 1/15）3（Nb 1/2 Ta 1/2）1 O 7形成单一斜方晶（C 2 2 2 1）weberite相，其中15 RE 1/15表示Sc 1/15 Y 1/15 La 1/15 Pr 1/15 Nd 1/15 Sm 1/15 Eu 1/15 Gd 1/15 Tb 1/15 Dy 1/15 Ho 1/15 Er 1/15 Tm 1/15 Yb 1/15 Lu 1/15。此外，一系列的8个（15 RE 1/15）2+x（Ti 1/4 Zr 1/4Ce 1/4 Hf 1/4）2-2x（Nb 1/2 Ta 1/2）xO 7样品均显示单相，其中在0.75 < x < 0.8125范围内发生焦绿石-韦伯石转变。这种从非晶到正交晶的转变不会明显改变温度依赖性的热导率，因为在超高熵21组分氧化物中可能已经实现了非晶极限。这些发…
The pyrochlore Ho2Ti2O7: Synthesis, crystal growth and stoichiometry
我们研究了合成和生长条件对烧绿石氧化物钛酸钬的磁性、结构和组成性质的影响，并证明了一种生长高质量化学计量比单晶的方法。在不同温度下合成了一系列具有不同Ti含量的多晶样品（-0.08 \leqslant x \leqslant 0.08，标称成分为Ho 2 Ti 2 + x O 7），并使用粉末X射线衍射进行表征。结果表明，在1500 °C的较高温度下合成粉末产生单相化合物。缺Ti粉末由于填充（Ho进入Ti位置）而显示晶格常数增加，而富Ti粉末由于反填充（Ti进入Ho位置）而显示晶格常数减小。发现在O2中的后退火对于完成抗填充过程是必要的。传统的浮区（FZ）技术的使用引入Ti不足，填充，和氧空位在生长的晶体。报道了用移动溶剂浮区法生长高结构质量、化学计量比的Ho_2Ti_2O_7单晶。交流磁化率的测量结果表明，化学计量比的晶体显示出较高的冰冻结温度，表明晶体质量和化学计量比起着关键的作用，该化合物的低温自旋冰性能。
Lattice instabilities in cubic pyrochlore Bi$_2$Ti$_2$O$_7$
氧化物烧绿石Bi $_2$ Ti $_2$ O $_7$在某些方面类似于钙钛矿PbTiO $_3$，因为Bi $_2$ Ti $_2$ O $_7$具有两种处于氧化态的阳离子Bi $^{3+}$和Ti $^{4+}$，其通常与偏离中心的倾向相关。然而，不同于PbTiO $_3$，Bi $_2$ Ti $_2$ O $_7$在实验上观察到保持立方低至2 K，而唯一观察到的离子位移是局部的和不相干的。在这里，我们报告的第一性原理计算的有序立方烧绿石，揭示了几个晶格不稳定性的区心声子。结构能量学的分析表明，有序立方烧绿石是不稳定的变形与大极化的铁电基态。我们的研究结果表明，一个受挫的软极性模式的铋焦磷酸盐的介电性能的关键作用。
Traversing the pyrochlore stability diagram; microwave-assisted synthesis and discovery of mixed B-site Ln$_2$InSbO$_7$ family
镧系烧绿石氧化物Ln $_2$ B $_2$ O $_7$是凝聚态物理中研究最深入的一类材料之一，被牢固地集中为阻挫磁性的支柱之一。火辉石广泛的化学多样性，加上其固有的几何挫折，使实现了广泛的异国情调和复杂的磁基态。因此，新的烧绿石成分的发现一直是一个持续的主题，继续推动该领域在令人兴奋的方向。最近的重点是混合B-网站pyrophores提供了一个独特的路线，调整本地的配位化学和立体，同时保持名义上的原始磁子晶格。在这里，我们提出了一个广泛的概述烧绿石稳定领域，整合最近的合成工作在混合B-网站系统与历史上建立的Ln $_2$ B $_2$ O $_7$家族。同时，我们提出了发现和合成的整个Ln $_2$ InSbO $_7$家庭（Ln：La，Pr，Nd，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb，Lu）位于边界附近的烧绿石稳定场使用快速，混合mechanicchemical/微波辅助合成技术。对整个化合物类的磁性表征与锡酸盐类似物有着惊人的相似之处，这表明这些化合物可能具有广泛的奇异磁性基态。
First Principles Prediction of Topological Phases in Thin Films of Pyrochlore Iridates
近年来，拓扑相引起了人们的广泛兴趣。虽然有许多三维材料表现出拓扑性质，但除了众所周知的量子霍尔系统之外，二维材料的例子相对较少。在这里，我们使用密度泛函理论结合Hartree-Fock理论，包括完整的轨道结构的相关铱$d$ -轨道和强大的，但有限的自旋轨道耦合强度的拓扑相位的材料特定的预测。我们发现Y $_2$ Ir $_2$ O $_7$沿[111]方向生长的双层和三层薄膜可以支持直接带隙高达0.02 eV的拓扑金属相，这可能使过渡金属氧化物作为一类新的拓扑材料在氧化物电子学中具有潜在的应用前景。
First-principles insights into f magnetism, a case study on some magnetic pyrochlores
采用第第一性原理计算研究了A $_2$ Ti $_2$ O $_7$（A=Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Yb）磁性烧绿石氧化物的f磁性. Hubbard U参数和相对论自旋轨道修正的应用，更准确地描述了系统的电子结构。认为第一性原理研究此类系统的主要障碍是其电子组态的多极小解。在所研究的高温超导体中，Gd $_2$ Ti $_2$ O $_7$表现出最少的多极小问题。应用晶体电场理论对自旋和轨道矩的计算值与实验值进行了唯象比较。
DFT study of La$_2$Ce$_2$O$_7$: disordered fluorite vs pyrochlore structure
用\textit{ab initio}密度泛函理论（DFT）计算了镧铈氧化物（La $_2$ Ce $_2$ O $_7$）的晶体结构.通过比较它们的形成能，研究了类萤石和类辉石岩结构的相对稳定性。这些形成能表明烧绿石结构优于萤石结构，显然与基于实验中子和X射线衍射（XRD）的结论相矛盾。通过计算和比较一组不同有序和随机结构的XRD谱，我们表明烧绿石结构与衍射实验是一致的。基于这些原因，我们建议烧绿石结构作为La $_2$ Ce $_2$ O $_7$的基态晶体结构。%，我们表明，在这项工作中考虑的结构，烧绿石的几何形状显然是有利的无序萤石的几何形状。
