Lead Free Alloyed Double Perovskites: An Emerging Class of Materials from Many-Body Perturbation Theory
无铅全无机合金化双钙钛矿的发现彻底改变了光伏研究，显示出有前途的发光效率和其可调谐性。然而，关于光学，激子，极化子和输运性质的详细研究仍然没有探索。在这里，我们报告了一个理论研究的变化的载流子-晶格相互作用和光电性能的原始以及合金Cs $_2$ AgInCl $_6$双钙钛矿。采用多体微扰理论（$_0$）和密度泛函微扰理论（DFPT）计算了不同合金化双钙钛矿的激子结合能（E $_\textrm{B}$）和激子寿命。我们发现声子散射限制了电荷载流子的迁移率，因此，在高效钙钛矿光致发光材料的发展中起着重要的作用。鉴于此，在室温附近通过Fröhlich机制观察到占主导地位的载流子-声子散射。此外，我们观察到一个显着的增加，空穴和电子迁移率合金化。我们相信，我们的研究结果将有助于更好地了解这些双钙钛矿的光电性能和晶格动力学。
2021-10-23 cond-mat.mtrl-sci
Structural Ordering and Antisite Defect Formation in Double Perovskites
本文提出了双钙钛矿材料A_2BB ′ O_6中B-B ′位有序的有效模型。即使在晶格气体型模型的简单框架内，我们也能够解决几个实验观察到的问题，包括退火温度上的有序度的非单调依赖性，以及B或B'物种过掺杂后的有序度的快速下降。我们还研究了三元化合物A_2BB '_{1-y} B“_yO_6中的有序性。虽然我们的重点是双钙钛矿，但我们的结果很容易推广到各种二元和三元合金。
2008-04-10 cond-mat.mtrl-sci
Exploring the properties of lead-free hybrid double perovskites using a combined computational-experimental approach
杂化双钙钛矿（MA）2BIBiX 6（BI=K，Cu，Ag，Tl; X=Cl，Br，I）的密度泛函理论筛选表明，对于BI=Cu，Ag，Tl，可以预期具有与MAPbX 3先导化合物类似的带隙的系统。受这些发现的启发，合成了与MAPbBr 3等电子的（MA）2 TlBiBr 6，并发现其具有约2.0eV的带隙。
2016-06-09 cond-mat.mtrl-sci
Evidence of Kinetic Energy Driven Antiferromagnetism in Double Perovskites : A First-principles Study
采用第一性原理密度泛函方法，结合在第一性原理Wannier函数基上构造的Fe-Mo哈密顿量的精确对角化，研究了La掺杂双钙钛矿化合物Sr $_2$ FeMoO $_6$的电子结构.我们的计算表明富La化合物的动能驱动的反铁磁相的稳定性，与以前的模型计算的基础上得到的结果一致。
2009-11-18 cond-mat.mtrl-sci
Stochastic Replica Voting Machine Prediction of Stable Cubic and Double Perovskite Materials and Binary Alloys
提出了一种机器学习方法--“随机投票机”（SRVM）算法，并将其应用于材料科学中的二进制和3类分类问题。在这里，我们采用SRVM预测候选化合物能够形成稳定的钙钛矿和双钙钛矿，并进一步分类二元（$AB$）固体。我们的二元和三元分类的结果相比，以及通过SVM和神经网络算法所获得的。
2019-04-02 cond-mat.mtrl-sci
Mechanochemical Synthesis of the Lead-Free Double Perovskite Cs2[AgIn]Br6 and its Optical Properties
猛烈撞击二元卤化物产生Cs2[AgIn]Br6的形成。无铅双钙钛矿标志着，虽然本身不可用，但在寻找可持续和耐用的钙钛矿材料用于光伏应用方面又向前迈出了一步。Cs2[AgIn]Br6是双钙钛矿材料的突出示例之一，其已被建议规避在钙钛矿太阳能电池中使用铅化合物。我们在此报告使用机械化学方法成功合成的材料。它以elpasolite型结构结晶，这是一种有序的钙钛矿超结构，晶胞参数为a = 11.00 Ω。然而，该化合物表现出2.36 eV的相对较大的光学带隙，并且在光照下不稳定，这阻碍了其在早期阶段用作太阳能吸收材料。尽管如此，铅的替代和这种合成方法的潜力，以及理论考虑与实验材料发现的富有成效的结合，都是有希望的。
2018-10-26 cond-mat.mtrl-sci
Ferrimagnetism and spontaneous ordering of transition-metals in La2CrFeO6 double-perovskite films
我们报告的B位过渡金属的原子有序性和磁性的外延La 2CrFeO 6双钙钛矿薄膜的脉冲激光沉积在不同的条件下生长。最高有序度的样品在5 K时的反位无序分数仅为0.05，饱和磁化强度约为2μ B/分子量单位。结果与局域自旋矩的反铁磁序（3d^{3}_{ \downarrow }3d^{5}_{ \uparrow }; S = -3/2+5/2 = 1）一致.因此，磁性基态的La 2CrFeO 6双钙钛矿，一直是争论已久的明确显示亚铁磁性。我们的研究结果提供了一个广泛的机会，探索新的磁性的二元过渡金属钙钛矿后，有序相的外延稳定。
2011-07-29 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic entropy change and critical exponents in double perovskite Y2NiMnO6
本文报道了双钙钛矿锰氧化物Y_2NiMnO_6的磁熵变和临界指数，其铁磁-顺磁转变温度为85 K。当磁场变化为80 kOe时，在TC附近记录到最大磁熵变-6.57 J /kg K。相应的相对冷却功率（134 J / kg）对于作为磁制冷剂的潜在应用是可观的。临界指数，β和γ满足以及三维海森堡铁磁体导出的值。
2014-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Chemically-Localized Resonant Excitons in Silver-Pnictogen Halide Double Perovskites
具有交替的银和磷族元素阳离子的卤化物双钙钛矿是一种新兴的光吸收材料家族，其具有稳健的稳定性和可见光范围内的带隙。然而，在这些系统中的光激发的性质还没有很好地理解，限制了它们的实用性。本文采用从头算多体微扰理论，在$GW$近似下，采用Bethe-Salpeter方程方法计算了双钙钛矿系列Cs $_2$ AgBX $_6$的电子结构和光激发，其中B=Bi $^{3+}$，Sb $^{3+}$，X = Br $^-$，Cl $^-$ .我们发现，这些材料表现出强烈的本地化共振激子的能量从170至434毫电子伏以下的直接带隙。与铅基钙钛矿相比，Cs $_2$ AgBX $_6$激子被计算为非氢的，具有各向异性的有效质量并且对局部场效应敏感，这是它们的化学异质性的结果。我们的计算证明了Wannier-Mott和Elliott模型对这类双钙钛矿的局限性，并有助于对它们的光-物质相互作用进行详细的原子理解。
2021-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Spin-Phonon coupling in Y$_2$NiMnO$_6$ double perovskite probed by Raman spectroscopy
我们在10 K到850 K的温度变化下进行拉曼光谱测量，以探测Y $_2$ NiMnO $_6$中的声子-自旋耦合。自旋-声子耦合被观察为伸缩模的软化，表明该声子稳定了磁相互作用。结果表明，Re $_2$ NiMnO $_6$双钙钛矿中稀土离子半径不是影响自旋耦合强度的唯一参数。
2013-04-28 cond-mat.mtrl-sci
Understanding Magnetism in Double Double Perovskites: A Complex Multiple Magnetic Sublattice System
在多重磁子晶格系统中，由于各种性质的磁交换的相互作用，理解磁性一方面具有挑战性，另一方面也很有趣。受最近合成的在A位和B位都具有多个磁性离子的AA'BB' O_6双双钙钛矿的启发，我们研究了这类有趣的化合物的磁性行为的机制。我们发现，在这样的多亚晶格化合物的磁性是由两个不同的机制，a）动能驱动的多亚晶格双交换机制和b）传统的超交换机制之间的相互作用和微妙的平衡。基于第一性原理计算导出的自旋哈密顿量通过经典的Monte Carlo方法求解，再现了所观察到的磁性。最后，非化学计量的影响，如在实验样品中，进行了讨论。这些双双钙钛矿化合物中的一些被发现具有大的总磁矩，也被发现是半金属的，这提出了未来的应用，这些大磁矩半金属氧化物在自旋电子学和存储器件的希望。
2021-01-26 cond-mat.mtrl-sci
Lead-Free Halide Double Perovskites via Heterovalent Substitution of Noble Metals
铅基卤化物钙钛矿是下一代光电子学最有前途的一类材料。然而，尽管铅卤化物钙钛矿太阳能电池取得了巨大的成功，但稳定性和毒性问题尚未得到解决。在这里，我们报告的计算设计和实验合成的一个新的家庭的无铅无机卤化物双钙钛矿铋或锑和贵金属的基础上。使用第一性原理计算，我们表明，这个迄今为止未知的钙钛矿家族表现出非常有前途的光电性能，如在可见光范围内的可调带隙和低载流子有效质量。此外，我们成功地合成了双钙钛矿Cs2 BiAgCl 6，我们使用单晶X射线衍射进行结构细化，并通过光吸收和光致发光测量表征其光学性质。这种新的钙钛矿属于Fm-3 m空间群，由BiCl 6和AgCl 6八面体交替组成，具有岩盐面心立方结构。从UV-Vis和PL测量，我们得到的间接间隙为2.2 eV。这种新化合物在环境条件下非常稳定。
2016-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Electronic Structure, Phonons and Dielectric Anomaly in Ferromagnetic Insulating Double Perovskite La2NiMnO6
采用第一性原理密度泛函方法，研究了具有磁场敏感性的铁磁绝缘双钙钛矿化合物La2NiMnO6的电子和磁性.我们的研究揭示了存在非常软的红外活性声子，通过修改超交换相互作用，在Ni和Mn的网站强烈耦合与自旋。我们认为，这些模式的起源观察到的介电异常La2NiMnO6。
2008-05-08 cond-mat.mtrl-sci
Prediction of polar ordered oxynitride perovskites
采用材料自设计的方法，发现了一类具有钙钛矿结构的有序氧氮化物压电材料。他们预测，有序的YSiO2N和YGeO2N的特征在于大的非线性光学响应和一些迄今为止已知的最大偏振。
2007-09-04 cond-mat.mtrl-sci
Ground State Phase Diagrams and Magnetic Properties of the Double Perovskite Pb2FeReO6
双钙钛矿的半金属铁磁行为引起了人们的广泛兴趣。在这项工作中，我们研究了双钙钛矿Pb 2FeReO 6的磁性行为。磁性原子是Fe和Re，并且分别具有自旋S=5/2和σ=1。第一步，我们对基态相图进行了理论研究，从所有6 × 3 =18种可能的组态中提出并讨论了稳定组态。其次，研究了该化合物在不同物理参数下的磁性能。此外，我们使用蒙特卡罗模拟（MCS），在Metropolis算法下，提供所研究的系统的磁行为作为温度，晶体场，交换耦合相互作用和外部磁场的函数。此外，还对双钙钛矿结构Pb 2FeReO 6的临界温度进行了研究和讨论。为了完成我们的研究，我们提出并分析了特定值的物理参数的磁滞回线。
2020-02-19 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis, Structural and Optical Properties of (ALa)(FeMn)O6 (A = Ba and Sr) Double Perovskites
在这里，我们报告的结构和光学性质的（ALA）（FeMn）O 6（A = Ba和Sr）双钙钛矿合成通过自燃烧，然后通过煅烧过程。Rietveld精修的结构，使用X-射线衍射数据表明，（BaLa）（FeMn）O 6结晶成立方晶体结构的空间群Pm-3 m，而（SrLa）（FeMn）O 6结晶成菱形晶体结构的空间群R-3c。使用UV-Vis光谱的吸收光谱测量表明，这些样品是完美的绝缘体，具有6 eV量级的导带和价带之间的能带隙。
2019-03-04 cond-mat.mtrl-sci
First-principles study on phase stability and physical properties of B-site ordered Nd$_{2}$FeCrO$_{6}$ double perovskite
本文报道了B位有序双钙钛矿结构Nd $_{2}$ FeCrO $_{6}$的结构稳定性、磁性和电子结构的第一性原理预测。首先，研究了母体单钙钛矿NdCrO $_{3}$和NdFeO $_{3}$的基态，以确定相关的Hubbard U参数来研究Nd 2CrFeO 6的性质。热力学、力学和动力学稳定性分析表明，在常压下合成Nd $_{2}$ FeCrO $_{6}$双钙钛矿的可能性。该化合物具有亚铁磁性（FiM），净磁矩为2个$μ$ B，磁有序温度为$\sim$ 265 K。电子结构表明直接光子跃迁的概率高于带隙为$\sim$ 1.85 eV的间接跃迁。对于4f-3d-3d自旋系统，Nd（4f）自旋和自旋轨道耦合（SOC）对带边的附加影响可以忽略不计。该第一性原理研究预测，由于亚铁磁性质和显着较低的带隙相比，其反铁磁母体单钙钛矿，B位有序的Nd $_{2}$ FeCrO $_{6}$双钙钛矿可能是一个有前途的材料自旋电子和可见光驱动的能源应用。
2022-01-07 cond-mat.mtrl-sci
Origin of Magnetism and trend in $T_{c}$ in Cr-based double perovskites: Interplay of two driving mechanisms
采用第一性原理密度泛函方法，结合第一性原理构造的低能模型哈密顿量的求解，研究了Cr基双钙钛矿系列Sr $_2$ CrB $'$ O $_6$（B $'$ =W/Re/Os）的磁性起源和$T_c$趋势.我们的研究表明，在Sr $_2$ CrB $'$ O $_6$（B $'$ =W/Re/Os）系列中明显令人困惑的$T_c$趋势可以从杂化驱动机制和超交换机制的相互作用来理解。
2011-01-24 cond-mat.mtrl-sci
Effect of the surface polarization in polar perovskites studied from first principles
用第一性原理研究了极性钙钛矿BaTiO $_3$和PbTiO $_3$的（001）面。对于这两种情况下的极化，最稳定的TiO-终止界面显示固有的铁电性。在最顶层中，其中O原子在Ti上方$>$ 0.1 μ m处，这导致电子状态的金属性而不是绝缘性行为，这可能对多铁性隧穿结具有重要意义。
2008-02-21 cond-mat.mtrl-sci
Cs$_2$InAgCl$_6$: A new lead-free halide double perovskite with direct band gap
最近提出了基于铋和银的$_2$ BB $^\prime$ X $_6$卤化物双钙钛矿作为铅基混合卤化物钙钛矿的潜在环境友好替代物。特别是，Cs $_2$ BiAgX $_6$（X = Cl，Br）已被合成，并发现在可见光范围内表现出带隙。然而，这些化合物的带隙是间接的，这对于在薄膜光致变色材料中的应用不是理想的。在这里，我们提出了一类新的卤化物双钙钛矿，其中B $^{3+}$和B $^{+}$阳离子分别是In $^{3+}$和Ag $^{+}$。我们的第一性原理计算表明，假设的化合物Cs $_2$ InAgX $_6$（X = Cl，Br，I）应该在可见光（I）和紫外光（Cl）之间具有直接带隙。在此基础上，我们尝试合成了Cs $_2$ InAgCl $_6$和Cs $_2$ InAgBr $_6$，并成功地合成了迄今未知的双钙钛矿结构Cs $_2$ InAgCl $_6$。X射线衍射结果表明，样品为双钙钛矿结构，空间群为$Fm\overline{3}m$。测得的带隙为3.3 eV，该化合物被发现是光敏的，并在紫外光照射下可逆地从白色变成橙色。我们还进行了经验分析的Cs $_2$ InAg X $_6$和它们的混合卤化物的稳定性的基础上Goldschmidt的规则，我们发现，它也应该有可能形成Cs $_2$ InAg（Cl $_{1-x}$ Br $_{x}$）$_6$为$x<1$。…
2017-01-25 cond-mat.mtrl-sci
Double Perovskites overtaking the single perovskites : A set of new solar harvesting materials with much higher stability and efficiency
尽管混合卤化铅钙钛矿具有独特的固有性质，具有灵活合成和器件制造的可能性，但仍然存在两个基本问题，即在外部环境中的稳定性和由于铅引起的毒性。最近，双钙钛矿材料已成为一种有前途的选择。从这类的各种研究的主要结果基本上可以概括为两类，（i）要么他们有间接的带隙或（ii）直接但大的光学带隙，这是不适合太阳能器件。在这里，我们提出了一组稳定的双钙钛矿材料，Cs $_2$ BB $^{'}$ X $_6$（对于各种B，B $^{'}$）（X=Cl，Br，I），其通过小的Pb $^{+2}$掺杂显示间接到直接的带隙转变。这种掺杂有助于改变能带结构的拓扑结构，从而触发从价带最大值到导带最小值的光学允许跃迁。它还显著降低了带隙，使其在可见光区很好。模拟揭示了相对于现有技术的光伏吸收剂材料CH $_3$ NH $_3$ PbI $_3$相当/更高的吸收系数和太阳能效率。我们对Cs $_2$（Ag $_{0.75}$ Pb $_{0.25}$）（Bi $_{0.75}$ Pb $_{0.25}$）Br $_6$的实验测量性质与理论预测相当一致。该材料具有比CH $_3$ NH $_3$ PbI $_3$更高的稳定性，显示出成为更好候选物的潜力。
2018-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of organic-inorganic perovskite and all-inorganic lead-free double perovskite nanocrystals by femtosecond laser pulses
Julius-Maximilian University of Würzburg（维尔茨堡朱利叶斯-马克西米利安大学）；Leibniz University Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）；National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院）
利用飞秒激光脉冲合成高纯度无配体钙钛矿纳米晶体，实现可调光学性质和新型光电设备研发。
2025-10-31 cond-mat.mtrl-sci
Role of rare-earth ionic radii on the spin-phonon coupling in multiferroic ordered double perovskites
本文利用拉曼光谱研究了稀土离子半径对RE_2NiMnO_6双钙钛矿中自旋-声子耦合的影响。用低温拉曼光谱研究了致密Nd_2NiMnO_6和Gd_2NiMnO_6陶瓷中的自旋-声子。与其他同构化合物相比，观察到的耦合的幅度表明，它是不受稀土离子半径的影响，以及在铁磁相的伸缩声子的位置与非谐贡献的偏差遵循幂律。
2014-09-19 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic moments of W 5d in Ca2CrWO6 and Sr2CrWO6 double perovskites
用X射线磁性圆二色性（XMCD）研究了W离子在亚铁磁双钙钛矿Sr 2CrWO 6和Ca 2CrWO 6中的磁矩。在这两种化合物中，检测到有限的负自旋和正轨道磁矩。实验结果与用全势能线性Muffin-tin轨道方法计算的（Sr/Ca）2CrWO 6的能带结构符合得很好。值得注意的是，磁有序温度TC与“非磁性”W原子的磁矩相关。
2005-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic-cations doped into a Double Perovskite Semiconductor
本文报道了两种基于磁性离子掺杂的双钙钛矿氧化物Sr_2Ga_（1-x）Cr_xSbO_6（0.1 < x < 0.4）和Sr_2Ga_（1-x）Fe_xSbO_6（0.1 < x < 0.4）的固溶体。所有的组合物结晶在相同的空间群（I4/m）作为其未掺杂的母相Sr 2GaSbO 6，与三价磁性阳离子Cr 3+或Fe 3+部分取代非磁性Ga 3+在一个B-阳离子网站。Cr和Fe掺杂相显示出掺杂剂磁矩之间的主要反铁磁耦合，并表现出随着取代度的增加而减小的带隙。
2021-11-23 cond-mat.mtrl-sci
Anharmonicity and Ultra-Low Thermal Conductivity in Lead-Free Halide Double Perovskites
无铅卤化物双钙钛矿类材料为解决与Pb的毒性和含铅卤化物钙钛矿的长期稳定性相关的问题提供了有希望的场所。我们提出了一个第一性原理研究的晶格振动Cs $_2$ AgBiBr $_6$，在这一类的原型化合物，并表明，Cs $_2$ AgBiBr $_6$的晶格动力学是高度非谐的，主要是关于倾斜的AgBr $_6$和BiBr $_6$八面体。使用的能量和温度依赖的声子谱函数，然后，我们展示了如何实验观察到的双到四相转变是由软声子分支的崩溃。我们最终揭示了Cs $_2$ AgBiBr $_6$的柔软性和非谐性产生了超低的热导率，出乎意料的高对称性立方结构。
2019-12-11 cond-mat.mtrl-sci
Transversal spin freezing and re-entrant spin glass phase in chemically disordered Fe-contained double perovskite multiferroics
提出了PbFe $_{1/2}$ Nb $_{1/2}$ O $_3$等复杂含铁双钙钛矿多铁性化合物磁性异常的实验验证和理论解释。理论部分是基于我们的长程磁有序和自旋玻璃共存的模型。在我们的模型中，交换相互作用是各向异性的，耦合反铁磁$z$自旋分量的Fe $^{3+}$离子。同时，$xy$组分之间通过弱得多的铁磁符号交换相互作用耦合。在具有空间无序的系统中（相应晶格点的一半被无自旋Nb $^{5+}$离子占据），这种令人沮丧的相互作用导致反铁磁有序由自旋的$z$投影形成，而它们的$xy$组分有助于自旋玻璃行为。我们的理论研究结果得到了实验证据的支持，反铁磁和自旋玻璃相共存的化学无序的含铁双钙钛矿多铁性。
2015-12-29 cond-mat.mtrl-sci
High-temperature multiferroicity and strong magnetocrystalline anisotropy in 3d-5d double perovskites
使用密度泛函计算，我们探索了尚未合成的$3d - 5d$有序双钙钛矿（$A_2BB'$ O $_6$）的性能与高度极化的Bi $^{3+}$离子的$A$网站。我们发现，Bi $_2$ NiReO $_6$和Bi $_2$ MnReO $_6$化合物是绝缘的，并表现出一个强大的净磁化强度，持续高于室温。当赝立方晶胞的面内晶格矢量被约束为正交（例如，通过相干异质外延）时，基态是具有大极化和非常大的单轴磁晶各向异性的铁电体，其中易磁化轴沿着铁电体极化方向。我们的研究结果表明，在室温下的多铁性和电控磁化取向的路线。
2011-01-25 cond-mat.mtrl-sci
Promising ferrimagnetic double perovskite oxides towards high spin polarization at high temperature
通过第一性原理计算，我们预测四种双钙钛矿氧化物Bi_2ABO_6（AB = FeMo，MnMo，MnO_s，Cr_s）是半金属亚铁磁体。我们的计算结果表明，四个优化的结构具有负的形成能，从-0.42到-0.26 eV每个公式单元，这意味着他们可能会实现。在Bi 2FeMoO 6的情况下，半金属带隙和居里温度分别达到0.71 eV和650 K，这表明高自旋极化可以保持在远高于室温的高温下。据信，其中一些可以很快合成，并将证明是有用的自旋电子应用。
2012-10-27 cond-mat.mtrl-sci
Double-site Substitution of Ce into (Ba, Sr)MnO3 Perovskites for Solar Thermochemical Hydrogen Production
太阳能热化学制氢（STCH）是一种可再生的替代使用化石燃料生产的氢。虽然连续批量实验方法可以准确测量STCH性能，但筛选化学复杂的材料系统以获得新的有前途的候选材料更具挑战性。在这里，我们确定双位铈取代的（Ba，Sr）MnO 3氧化物钙钛矿作为有前途的STCH候选人使用的组合体合成和高通量薄膜实验。在10 H-BaMnO 3中的B-位上和在4P-SrMnO 3中的A-位上的Ce取代导致与CeO 2相比高2- 3倍的氢产生，但是这些本体单位点取代的钙钛矿遭受不完全的再氧化。（Ba，Sr）MnO 3薄膜中A位和B位的双位Ce取代增加了Ce的溶解度，并延长了10 H和4 P结构的稳定性，这对于它们的热化学可逆性是有希望的。这项研究表明，高通量的实验方法筛选复杂的氧化物材料STCH应用。
2021-06-14 cond-mat.mtrl-sci
Understanding the Magnetic Puzzles of Double Perovskites A2FeOsO6 (A=Ca, Sr)
双钙钛矿Sr 2FeOsO 6和Ca 2FeOsO 6具有令人费解的磁性，前者是低温反铁磁体，而后者是高温绝缘铁磁体。在这里，为了了解潜在的机制，我们研究了阻挫磁性的A2 FeOsO 6采用密度泛函理论和最大局域Wannier函数。结果表明，晶格畸变增强了反铁磁最近邻Fe-O-Os相互作用，但通过Os-O-O-Os和Fe-O-Os-O-Fe路径减弱了反铁磁相互作用，这是随着A2+离子半径的减小，从低温反铁磁性向高温亚铁磁性转变的原因.我们还讨论了5d3- 3d 5超交换，并提出这种超交换本质上是反铁磁的，而不是预期的铁磁。我们的工作表明晶格畸变可以有效地缓解磁阻挫，这为调节其他3d-5d（4d）双钙钛矿中的复杂磁性提供了另一个维度。
2014-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Observation of Extraordinary Vibration Scatterings Induced by Strong Anharmonicity in Lead-Free Halide Double Perovskites
本文通过定量测量与第一性原理计算，揭示无铅双钙钛矿 Cs2NaInCl6 中由键层级、八面体倾斜和 Cs+ 振动协同导致的强非谐性，解释了其超低热导率的成因。
2024-06-13 cond-mat.mtrl-sci
Disorder Effects in La substituted ferrimagnetic Ca2FeMoO6 double perovskite
采用固相烧结法合成了La浓度x = 0 ~ 0.6的Ca 2-xLaxFeMoO 6双钙钛矿。采用XRD、SEM和EDX等标准技术对材料进行了表征。样品的晶体结构稳定在单斜相，空间群为P2 I/n，随着x的增加，晶格膨胀。La浓度的增加逐渐抑制了材料中共存的次要第二相，同时，EDX结果表明更多的Mo原子在晶体结构中的容纳。一个显着的修改，在材料的表面形态，注意到从粘合剂型表面x = 0的脆性型表面与更多的晶界贡献的La掺杂样品。我们理解一个显着的变化，在磁性能（外观的集群玻璃组件，减少磁矩和指示更高的TC）和电性能（减少金属字符）方面的增强内部无序的材料，引入由于双钙钛矿结构中的La掺杂。
2008-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Harmonic Magneto-dielectric Study in Doped Perovskites, and Double Perovskite
基本和谐波磁介电性研究不同的钙钛矿系统- Pb0.98Gd0.02（Mg 1/3 Nb 2/3）0.995O3（A-网站共掺杂PGMN磁弛豫），La0.95Ca0.05CoO3（A-网站掺杂自旋态LCCO），和La 2NiMnO 6（双钙钛矿LNMO多玻璃）的特征错综复杂的极化相。磁共掺杂PGMN的一次谐波信号（ε 2 '）在270 K以下表现出有限的极化P（H），这得到了测量的剩余P-E迹线的证实。二次谐波（ε 3 '）揭示了随机电场引起电玻璃化的影响，后者由基本响应的发散时间尺度表示。LCCO的特点是在相当大的温度窗口内具有混合偶极子相位，与低自旋（LS）和中自旋（IS）共存有关。在65 K开始的IS到LS状态转变（SST），直流和交流的LCCO电导率表现出机制转换，而谐波的极化率证据IS/LS界面超极化。在SST的30 K端以下，谐波证实了LS矩阵状态中偶极子的玻璃相。在LNMO中，观察到的正和负（双）磁介电性分别归因于Ni 2+和Mn 4+离子之间的电荷跳跃和界面极化。二次谐波信号在这里也具有分散对应于Ni-和Mn-阳离子之间的电子转移所需的活化能。来自三种不同钙钛矿系统的结果表明了第一和第二谐波的组合重要性，以详细了解电配置。
2019-12-31 cond-mat.mtrl-sci
Cation modified A2(Ba, Sr, and Ca)ZnWO6 cubic double perovskites: A theoretical study
采用基于密度泛函理论（DFT）的全势缀加平面波方法（FP-LAPW），结合GGA和mBJ交换关联势，对立方双钙钛矿结构A2 ZnWO 6（A = Ba，Sr和Ca）进行了研究.利用键长和总能量研究了结构的鲁棒性和稳定性。能带结构和态密度表明这些立方双钙钛矿都是间接宽带隙半导体。用mBJ（GGA）交换关联势计算了Ba_2ZnWO_6体系的禁带宽度为3.90 eV（2.97 eV），Ca_2ZnWO_6体系的禁带宽度为3.40 eV（2.8 eV）.我们的研究表明，阳离子位点修饰对物理和电子性质有很强的影响，与结构的鲁棒性。在碱金属阳离子位，Ba的晶格常数从8.19埃减小到7.9埃，电子带隙的变化遵循共同的阳离子规律。的电荷密度显示增强本地化的电荷附近的锌和氧的网站，增加碱金属阳离子的原子半径。此外，我们还讨论了A位阳离子改性对A2 ZnWO 6双钙钛矿的介电和光学性能的影响。
2017-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Exploring Multiferroic Behavior in CaZnFeOsO$_6$: A Novel Layered 3$d$-5$d$ Double Perovskite Compound
本研究通过第一性原理计算预测了新型双钙钛矿CaZnFeOsO$_6$兼具铁电与亚铁磁性，极化强度达16.8 μC/cm²，磁矩约2 μB，但弱自旋轨道耦合导致无显著磁电效应，为多铁性器件应用提供新候选材料。
2024-08-20 cond-mat.mtrl-sci
Octahedral Rotation Induced, Antiferroelectric-like Double Hysteresis in Strained Perovskites
University of Minnesota（明尼苏达大学）
通过调节极化与旋转不稳定性，研究发现应变钙钛矿中出现类似反铁电的双滞后现象，扩展了材料搜索空间。
2024-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Uncompensated Polarization in Incommensurate Modulations of Perovskite Antiferroelectrics
利用先进的透射电子显微镜技术，揭示了化学修饰的PbZrO $_3$钙钛矿反铁电体中的无公度调制（ICM）的复杂极性结构。Pb-阳离子位移，以前假设安排在一个完全补偿反平行的方式，被发现是反平行的，但具有不同的幅度，或在一个几乎正交的安排在相邻的条纹在ICM。从头计算证实了这些安排的低能量状态。我们的发现纠正了PbZrO $_3$基钙钛矿反铁电体中ICMs的原子理解。
2019-10-18 cond-mat.mtrl-sci
Polar Indirect Valley as a Limiting Factor for Radiative Efficiency in Gold-Based Mixed-Valence Double Perovskites
本文通过温度依赖光学光谱揭示金基混合价态双钙钛矿中强极性电子-声子耦合产生的吸收尾导致禁带边复合，从而解释了其光致发光信号难以检测的原因。
2025-05-03 cond-mat.mtrl-sci
Structural, electronic and magnetic properties of La$_{1.5}$Ca$_{0.5}$(Co$_{0.5}$Fe$_{0.5}$)IrO$_6$ double perovskite
本文报道了La $_{1.5}$ Ca $_{0.5}$（Co $_{0.5}$ Fe $_{0.5}$）IrO $_6$的合成及其结构、电子和磁性的研究。我们的多晶样品形成为单斜$P2_{1}/n$空间群的单相双钙钛矿。Co和Ir最有可能分别处于二价和四价氧化态，而穆斯堡尔谱表明Fe处于三价状态。交流和直流磁化强度数据表明，亚铁磁行为造成的两个反铁磁亚晶格在Co/Fe和Ir网站的存在。在10 K下观察到的大矫顽场H_C $\simeq$ 32 kOe，可与其它双钙钛矿结构的硬磁体相媲美，并从结构畸变和过渡金属离子的自旋和轨道磁矩方面进行了讨论.
2022-05-10 cond-mat.mtrl-sci
Recent advances in La2NiMnO6 Double Perovskites for various applications; Challenges and opportunities
本文综述了La2NiMnO6双钙钛矿的结构、电学、磁学、催化及介电性质，并探讨其在太阳能电池、光催化、燃料电池等领域的应用前景与挑战。
2023-04-14 cond-mat.mtrl-sci
Local polar fluctuations in lead halide perovskite crystals
混合铅-卤化物钙钛矿已经成为一类优秀的光伏材料。最近的报告表明，有机分子阳离子是负责当地的极性波动，抑制载流子复合。我们结合低频拉曼散射与第一性原理分子动力学（MD）研究这些局部极性波动的基本性质。我们在混合（CH $_3$ NH $_3$ PbBr $_3$）和全无机（CsPbBr $_3$）卤化铅钙钛矿中观察到强中心峰，表明非谐局部极性波动是一般卤化铅钙钛矿结构所固有的，而不是偶极有机阳离子所特有的。分子动力学模拟表明，头对头Cs运动耦合Br面膨胀，在几百飞秒的时间尺度上，驱动局部极性波动CsPbBr $_3$。
2017-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Multiscale Coupled Polarization and BKT Transitions in Tow-Dimensional Hybrid Organic-Inorganic Perovskites
本文提出一个扩展的二维XY转子模型，通过解析粗粒化和大规模蒙特卡洛模拟，揭示了混合有机-无机钙钛矿单层中低温准铁电态与高温BKT拓扑转变的共存，并重现了介电双峰、涡旋增强等关键实验特征。
2025-08-05 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of Polar Ordered Oxynitride Perovskite
几十年来，已经进行了许多尝试来生产极性氧氮化物钙钛矿，其中一些氧被氮取代，但极性有序的氧氮化物从未被证明。Caracas和Cohen在密度泛函理论（DFT）中研究了可能的有序极性氮氧化物，并发现了一些被预测为绝缘且至少是亚稳态的候选物。YSiO2N具有很高的偏振系数和非线性光学系数。在这项研究中，我们展示了钙钛矿结构的YSiO2N的合成，通过使用金刚石对顶砧和原位激光加热技术的组合。随后的原位X射线衍射，二次谐波产生和拉曼散射测量证实它是极性和强非线性光学材料，其结构和性质与DFT预测的相似。
2017-06-16 cond-mat.mtrl-sci
Screening of potential double perovskite materials for photovoltaic applications using agglomerative hierarchical clustering
数据驱动的方法来解决材料科学中的问题，由于其能够预测未知的材料特性并揭示结构和特性之间的关系，近年来已经获得了极大的普及。机器学习算法，如GBRT，随机森林和神经网络，在预测材料的目标特性和各种应用的结构设计方面取得了巨大的成功。然而，使用这些算法在所需精度内实现结果的主要缺点是需要大型数据集，当数据不足以用于训练模型时，这对于问题来说可能是具有挑战性的。在这项工作中，我们提出了一个层次聚类算法，它可以更好地工作在小数据集约束的材料科学问题的使用。我们应用该算法筛选出有前途的双钙钛矿材料作为太阳能电池的候选者。
2021-11-15 cond-mat.mtrl-sci
First-principles Studies on Structural, Electronic, Optical and Mechanical Properties of Inorganic CS2NaTlX6 (X = F, Cl, Br) Double Halide Perovskites
在密度泛函理论的基础上，采用广义梯度近似（GGA）中的PBE泛函，计算了无铅卤化物双钙钛矿化合物Cs2NaTlX6 X = F，Cl，Br的结构、电学、光学和力学性质，计算了它们的晶格常数、晶胞体积、总能量、体积模量、压力导数、电子态密度揭示了该化合物的半导体性质，能带结构显示了带隙的直接性质，引入HSE 06泛函修正了GGA中低估的带隙，计算了该化合物的能带结构。PBE功能。实部和虚部的介电函数，吸收系数，能量损失函数，反射率，折射率和消光系数进行了分析和解释的电子结构。
2023-02-04 cond-mat.mtrl-sci
A Nanocrystal Synthesis Derived Approach to Silver Bismuth Iodide Layered Double Perovskites with Aliphatic Amines: (CnH(2n+1)NH3)4AgBiI8
Italian Institute of Technology（意大利理工学院）；Politechnico di Milano（米兰理工大学）；Università degli Studi di Genova（热那亚大学）
本研究提出一种基于脂肪胺的快速沉淀法合成银铋碘层状双钙钛矿，实现低毒性、高稳定性材料的制备。
2026-02-27 cond-mat.mtrl-sci
Multiferroic double perovskites: Opportunities, Issues and Challenges
尽管磁电多铁性材料在技术和科学上具有重要意义，但在室温下良好控制磁电多铁性材料的耦合行为仍然具有挑战性。我们证明了自有序的A2 BBO 6（例如，A = La，B = Mn和B = Ni）双钙钛矿提供了控制和/或诱导氧化物中的这种行为的独特的替代机会。在本文中，我们概述并讨论了这类材料使用La 2NiMnO 6作为原型的各种挑战和瓶颈问题。详细的合成策略，使用脉冲激光沉积作为一个中心工具，以获得细致的控制阳离子订购说明。讨论了Ni/Mn阳离子有序化对磁性基态、铁磁转变温度、声子行为和自旋-声子耦合的可能影响。我们的研究结果也与目前文献中的相关化合物。
2009-12-17 cond-mat.mtrl-sci
Sol-gel synthesized double perovskite Gd$_{2}$FeCrO$_{6}$ nanoparticles: Structural, magnetic and optical properties
无铅双钙钛矿作为太阳能收集材料，由于其优越的稳定性，优异的催化效率和最小的毒性而超过单钙钛矿。在本研究中，我们首次通过简单的溶胶-凝胶技术合成了双钙钛矿型Gd $_{2}$ FeCrO $_{6}$（GFCO）纳米颗粒，并对其结构、磁性和光学性质进行了研究。双钙钛矿型GFCO晶体为单斜晶系，空间群为P2 $_1$ /n。由拉曼光谱计算Fe/Cr-O键长为$\sim$ 1.95埃，这与由X射线衍射分析获得的值$\sim$ 1.99埃一致。通过场发射扫描电子显微镜和透射电子显微镜测定纳米颗粒的平均尺寸为$\sim$ 70 nm。X射线光电子能谱学证实了Fe和Cr混合价态的存在。零场冷却（ZFC）和场冷却（FC）曲线在低于20 K时出现很大的发散。在15 K时的ZFC曲线中观察到一个下降，这对应于反铁磁的Néel转变。在5 K下记录的窄磁滞回线接近饱和，并表现出沿磁场轴的不对称位移，表明GFCO纳米颗粒中铁磁和反铁磁畴的共存。紫外-可见光和光致发光光谱分析揭示了纳米结构GFCO的半导体性质，光学带隙为2.0 eV。合成的热稳定的无铅GFCO半导体由于其能够有效地吸收太阳光的可见光谱，可能是用于光催化和相关太阳能应用的潜在钙钛矿材料
2021-11-07 cond-mat.mtrl-sci
Probing local coordination and halide miscibility in single-, double-, and triple-halide perovskites using EXAFS
Wellesley College（韦尔斯利学院）；MAX IV Laboratory, Lund University（隆德大学 MAX IV 实验室）；Olin College of Engineering（奥林工程学院）
研究单、双、三卤化物钙钛矿中卤化物混溶性和局部配位，通过EXAFS分析揭示三卤化物钙钛矿的混溶机制及卤化物配位作用。
2026-07-16 cond-mat.mtrl-sci
Short-range antiferromagnetic interaction and spin-phonon coupling in La2CoMnO6 double perovskite
通过拉曼光谱监测自旋-声子耦合，研究了铁磁（FM）部分有序La 2CoMnO 6（LCMO）中的弱反铁磁（AF）相互作用.由于拉曼光谱对探测短程无序和晶格变化的敏感性，拉曼光谱被证明是一个有用的工具，以指示在LCMO化合物中不太明显的磁性转变。除了预期的自旋-声子耦合由于长程FM超交换（Tc~230 K），声子参数指出了一个额外的自旋-声子耦合有关的短程AF相互作用在Tc~135 K，这是没有检测到的磁体响应。这些结果加强了拉曼光谱作为一种强大的技术来检测反位无序到A2 B 'B“O 6磁性双钙钛矿，其磁性能是由超交换相互作用驱动。
2022-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature ferromagnetic insulating state in highly cation-ordered epitaxial oxide double perovskite
铁磁绝缘体（FMIs）是发展无耗散电子和自旋电子器件的重要组成部分。然而，由于铁磁性通常伴随着金属性，FMI在自然界中天生就很罕见。在这里，新颖的室温FMI薄膜的外延合成通过故意控制的比例的两个B-位阳离子的双钙钛矿Sr 2FeReO 6。与化学计量比的Sr 2FeReO 6中已知的铁磁金属相相比，具有高居里温度（Tc~400 K）和大饱和磁化强度（MS~1.8 μB/f. u.）发现在高度阳离子有序的富铁相。FMI态的稳定化是由于过量Fe形成了Fe ~（3+）-Fe ~（3+）和Fe ~（3+）-Re ~（6+）键合态。通过控制外延氧化物钙钛矿中的阳离子而出现的FMI态为开发新型氧化物量子材料和异质结构打开了大门。
2018-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Spin Texture as Polarization Fingerprint of Halide Perovskites
卤化物钙钛矿材料由于具有强的自旋轨道耦合和极化场，被认为是光电子学、自旋轨道电子学和拓扑电子学中有前途的一类材料。在这里，我们开发了一个哈密顿使用准简并微扰理论来描述极化场驱动的能带结构和独特的拓扑相位，如狄拉克半金属环的通用类卤化物钙钛矿，包括无机和混合成员。通过这个理论模型得到的自旋织构捕捉到了微小的极化效应，因此可以作为一种现代工具来确定对自旋轨道电子学有重要影响的极化场方向。分析提出了混合自旋纹理的概念混杂的拓扑量子相变下的价带和导带的影响，和自旋纹理二进制的自旋对齐反转之间的域在动量空间与尖锐的边界。结果通过密度泛函计算进行了验证。
2022-01-18 cond-mat.mtrl-sci
Wannier-based definition of layer polarizations in perovskite superlattices
在绝缘体中，Marzari和Vanderbilt的方法[Phys. Rev. B { \bf 56}，12847（1997）]可用于产生最大局部化的Wannier函数，其中心与电子极化有关。在分层绝缘体的情况下，该方法可以适于基于核电荷的位置和包括每层的一维Wannier中心来提供与每层相关联的局部极化的自然定义。在这里，我们使用这种方法来计算和分析铁电钙钛矿超晶格的层极化，包括由亚晶格位移引起的层极化的变化（即，层分解玻恩有效电荷）和局部对称性破缺的界面。该方法为分析复杂层状氧化物体系的极化相关性质提供了有力的工具。
2006-08-04 cond-mat.mtrl-sci
