The structure of planar defects in tilted perovskites
一个数学框架来描述倾斜的钙钛矿八面体变形的张量描述。通过晶体的八面体倾斜的连续性描述使用的运营商,涉及相邻的八面体的变形;检查该运营商的属性后,应用对称元素允许的空间群的倾斜钙钛矿获得。结果表明,八面体连续性的条件,如反相边界或畴壁的平面缺陷,必然导致不同的八面体倾斜的缺陷,并给出了一种方法来预测将发生在任何给定的情况下的本地倾斜系统。作为一个例子,在菱面体R3 c a-a-a- tilt系统的平面边界被认为是。
2013-03-20 cond-mat.mtrl-sci
Competing misfit relaxation mechanisms in epitaxial correlated oxides
应变工程的功能特性在外延薄膜的强相关氧化物表现出八面体框架结构的阻碍缺乏足够的失配弛豫模型。在这里,我们提出了一个四阶段的分层发展的八面体框架扰动导致电子,弹性和八面体倾斜的能量之间的渐进不平衡在La0.7Sr0.3MnO3外延薄膜生长在SrTiO 3衬底上的实验证据。电子软化的Mn-O键附近的基板导致形成的界面层夹持到基板上的强烈退化的磁输运性能,即所谓的死层,而刚性八面体倾斜成为相关的在先进的生长阶段没有显着的影响电荷传输和磁有序。
2012-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Complex Octahedral Tilt Phases in the Ferroelectric Perovskite System Li$_x$Na$_{1-x}$NbO$_3$
用高分辨粉末中子衍射研究了LixNa_(1-x)NbO_3系统的高温相行为。在富钠部分的相图(x = 0.03,0.08和0.12)中研究的三种组合物中的每一种都显示了基于NbO 6八面体单元的不同倾斜方案的不同而复杂的结构调制的证据。虽然八面体倾斜在钙钛矿的结构化学中是普遍的,但这里观察到的相的复杂性的性质是前所未有的。在NaNbO 3中观察到的长距离倾斜相都没有发生在这里;相反,对于组合物Li0.12Na0.88NbO3观察到具有定义良好的4倍超晶格的新相,并且对于Li0.03Na0.97NbO3和Li0.08Na0.92NbO3分别观察到基于20倍和30倍重复的调制的更复杂的相。这种独特的结构行为使LixNa 1-xNbO 3系统成为已知结构最复杂的“简单”钙钛矿。
2018-02-23 cond-mat.mtrl-sci
Octahedral tilting in Prussian blue analogues
八面体倾斜是钙钛矿结构和功能的关键。在这里,我们展示了这些畸变如何在相关的普鲁士蓝类似物(PBA)中表现出来:氰化物形式的双钙钛矿,具有式A $_x$ M[M $^{\prime}$(CN)$_6$ ] $_{1-y}\Box _y\cdot n$ H $_2$ O(A =碱金属,M和M $^{\prime}$ =过渡金属,$\Box$ =空位/缺陷)。如果A = Na或K,则高值的$x$有利于倾斜,而过渡金属起的作用较小。外部静水压力可以诱导倾斜转变几乎与化学计量无关,而热转变仅报道为$x>1$。间隙水可以改变由不同刺激引起的转变,但(去)水化\textit{per se}不会导致倾斜。合理设计的关键功能-包括不适当的铁电性和电化学性能-的影响进行了讨论。这些结果对于理解相变以及基于PBAs的功能材料的开发具有重要意义。
2022-01-07 cond-mat.mtrl-sci
Octahedral Tilting in Halide Double Perovskites: Disentangling Lone-Pair Chemistry and Geometric Effects
Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学)
通过结合结构描述符和几何度量,研究57种卤化物双钙钛矿在0K下的八面体倾斜及四方相与立方相的相对稳定性,发现倾斜角度和能量偏好主要与Goldschmidt容差因子相关,孤对电子阳离子虽增强倾斜但主要源于离子尺寸影响,并利用机器学习势连接0K倾斜能与有限温度行为。
2026-09-22 cond-mat.mtrl-sci
Octahedral Tilting in ACu3Ru4O12 (A=Na,Ca,Sr,La,Nd)
采用基于密度泛函理论的增广球面波方法(ASW)对钙钛矿型化合物ACu 3Ru 4 O 12(A=Na,Ca,Sr,La,Nd)的电子结构进行了研究.过渡金属d和氧p态之间的共价键对电子性质有很大的影响。的RuO 6八面体的特征倾斜主要来自Cu-O键合,允许这两个原子之间的最佳键长。我们的研究结果提供了一个更深入的理解八面体倾斜作为一个普遍的机制,适用于各种各样的多元化合物。
2003-02-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Octahedral tilt independent magnetism in confined GdTiO$_3$ films
极化中子反射测量探索亚铁磁性的GdTiO $_3$膜的演变,因为它们被限制在SrTiO $_3$层的可变厚度。当GdTiO $_3$膜接近薄层极限并被限制在基本上较厚的SrTiO $_3$基质内时,GdTiO $_3$特有的TiO $_3$八面体倾斜相干地向SrTiO $_3$的未畸变的立方相弛豫。我们的测量结果表明,亚铁磁状态内的GdTiO $_3$层生存的TiO $_6$八面体倾斜的GdTiO $_3$层被抑制。此外,我们的数据表明,磁死层内的GdTiO $_3$层内的每个GdTiO $_3$/SrTiO $_3$接口开发。核心GdTiO $_3$层固有的亚铁磁矩可以忽略不计(在具有死层的模型中)或仅微弱地(在没有死层的模型中)受到影响,因为八面体倾斜角被超过50个$\%$抑制,并且$t_{2g}$带宽被显著地重整化。
2017-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Oxygen Octahedral Tilt Controlled Topological Hall Effect in Epitaxial and Freestanding SrRuO3/SrIrO3 Heterostructures
本研究通过外延剥离技术制备独立SrRuO3/SrIrO3异质结,利用第一性原理计算和微磁模拟揭示氧八面体倾转控制Dzyaloshinskii-Moriya相互作用,从而在宽温域内稳定Néel型斯格明子并诱导拓扑霍尔效应。
2023-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Octahedral tilting and B-site off-centering in halide perovskites are not coupled
本文通过群论和从头算分子动力学研究立方相CsBBr3,发现B位孤对电子诱导的偏心与八面体倾斜在对称性上解耦,但孤对电子表达通过瞬态部分共价键使倾斜模式变硬,为调控卤化物钙钛矿功能性质提供新思路。
2025-08-21 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Ferroelectric Domain Morphology Evolution and Octahedral Tilting in Lead-Free (Bi1/2Na1/2)TiO3-(Bi1/2K1/2)TiO3-(Bi1/2Li1/2)TiO3-BaTiO3 Ceramics at Different Temperatures
原位透射电子显微镜(TEM)观察表明,0.885(Bi_(1/2)Na_(1/2))TiO_3 -0.05(Bi_(1/2)K_(1/2))TiO_3 -0.015(Bi_(1/2)Li_(1/2))TiO_3 - 0.05BaTiO_3陶瓷中畴形态发生了变化。在25 ℃到180 ℃的温度范围内观察到宏观铁电畴的演化。铁电畴及其壁随着温度的升高而逐渐减小。选区电子衍射(SAED)结果表明,在该温度范围内没有发现反铁电畴的晶体学证据,这为陶瓷中没有发生铁电-反铁电转变提供了证据。与温度相关的禁戒3/2 1/2 0和超结构3/2 1/2 1/2反射分别表明陶瓷中存在同相和反相八面体倾斜。暗场TEM图像显示八面体倾斜畴的尺寸小于30 nm,并且这些畴均匀地分布在晶粒中。本文讨论了局域八面体倾斜对铁电畴稳定性和温度特性的影响。
2011-03-30 cond-mat.mtrl-sci
Polarization Enhancement in Perovskite Superlattices by Oxygen Octahedral Tilts
钙钛矿氧化物超晶格中的界面工程已经发展成为一个蓬勃发展的领域,不仅可以进一步调整特殊的性能,而且还可以获得涌现的物理现象。在这里,我们揭示了一个新的机制,提高电极化的强度的界面诱导氧八面体倾斜BaTiO 3/CaTiO 3超晶格。通过将一种新的遗传算法与密度泛函理论相结合,我们预测了生长在SrTiO 3上的1:1和2:2 BaTiO 3/CaTiO 3超晶格的真实基态具有Pc对称性和较大的固有电极化的强度(1:1为32.8μC/cm 2,2:2为35.8 μC/cm 2),甚至大于体相BaTiO 3的固有极化强度.发现氧八面体的倾斜对1:1超晶格中离面极化的增强起着关键作用,因为它大大减少了氧八面体的旋转(异相),从而显著抑制了离面极化。
2014-05-04 cond-mat.mtrl-sci
Refining perovskite structures to pair distribution function data using collective Glazer modes as a basis
钙钛矿中八面体倾斜的结构建模通常使用所得空间群的对称性约束来完成。在大多数情况下,这引入了更多的自由度比那些严格需要只描述八面体倾斜。因此,将八面体倾斜与其他结构扭曲(如阳离子位移和八面体扭曲)分开可能是一个挑战。本文报道了发展的限制建模纯八面体倾斜和实施的限制diffpy-CMI,一个功能强大的软件包来分析对分布函数(PDF)数据。该程序允许PDF中来自刚性倾斜的特征与非刚性松弛分离,提供了倾斜的直观图像,并且由于它具有比无约束空间群拟合少得多的可细化变量,因此提供了倾斜分量的稳健和稳定的细化。它进一步证明了该模型在具有已知Glazer倾斜系统$α^+ β^- β^-$的典型倾斜钙钛矿CaTiO $_3$上的使用。Glazer模型在低于$r$ = 14 A时拟合λ与相应的空间群模型$Pnma$,并且由于真实材料中的非刚性变形,在较高的$r$时逐渐变得比空间群模型更差。
2022-02-28 cond-mat.mtrl-sci
Propagation control of octahedral tilt in SrRuO3 via artificial heterostructuring
金属-氧八面体的键合几何工程是一种简单的方法来定制过渡金属氧化物的各种功能性质。已经提出了几种方法,包括外延应变、厚度和化学计量控制,以有效地调节八面体的旋转和倾斜,但是这些方法不可避免地伴随着不必要的结构修改,例如薄膜晶格参数的变化。在这项研究中,我们提出了一种方法来选择性地设计八面体键合几何形状,同时保持其他参数,可能会隐含地影响功能特性。八面体倾斜传播工程的概念已经开发使用原子设计的SrRuO 3/SrTiO 3超晶格。特别地,通过改变相邻SrTiO 3层的厚度,系统地控制具有相同厚度的SrRuO 3层内的RuO 6八面体倾斜的传播。这导致了在SrRuO 3层的电磁性能的实质性修改,显着提高了磁矩的Ru。我们的方法提供了一种方法来选择性地操纵强相关的氧化物的键合几何形状,从而能够更好地理解和更大的可控性,其功能特性。
2020-06-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dimensional Control of Octahedral Tilt in SrRuO3 via Infinite-layered Oxides
在原子长度尺度上调控八面体畸变是调控功能氧化物物理基态的有效手段。以前的工作表明,外延应变和薄膜厚度是可变的参数,以修改八面体的旋转和倾斜。然而,很少研究通过相邻层的结构传播来选择性控制键合几何形状。在这里,我们提出了一个新的路线来调整的铁磁响应在SrRuO3(SRO)SrCuO2(SCO)层相邻的氧配位层。随着薄膜厚度的减小,SCO中的无限层状CuO 2呈现出由“平面型”向“链状”的结构转变。这两个方向显着修改多面体连接在界面处,从而改变八面体畸变的SRO。局域结构的变化改变了Ru的自旋状态和Ru 4d与O 2p轨道之间的杂化强度,导致SRO层的磁电阻和异常霍尔电阻发生显著变化。这些发现可以启动进一步的研究,利用氧配位自适应控制量子氧化物异质结构的磁电性能。
2021-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Pbnm to R3-c phase transformation in (1-x)LaFeO3.xLaMnO3 solid solution due to modifications in structure, octahedral tilt and valence states of Fe-Mn
首次报道了(1-x)LaFeO 3·xLaMnO 3(LFO-LMO)固溶体的理论支持的实验研究,其揭示了在x=0.625的化学组成下从Pbnm和R3-c相的相变。利用X射线光电子能谱学(XPS)、拉曼光谱(Raman)、X射线衍射(XRD)和密度泛函理论(DFT)研究了八面体畸变与相变的关系。在价态和电子性质研究的支持下,对结构晶格参数、键长、键角进行了详细的研究。所有上述参数显示了对相变的相关修改。研究了不同Fe:Mn含量下BO_6八面体的畸变和倾斜,并用来自精细晶体学信息文件(CIF)的Glazer表示法表示。从中心非倾斜位置倾斜的角度也示出了与相变相关的修改。阳离子的价态和大小影响八面体的倾斜。八面体体积减小,因为整个钙钛矿结构随着Mn含量的增加而相对平坦化,这意味着BO 6八面体和La 8 O 6笼都平坦化。的振动特性进行了实验研究,并支持DFT声子计算,详细的位移模式(本征矢量)揭示相当深入的化合物的晶格动力学。实验研究了能带性质的光电改性,并得到了理论支持。因此,本文对LFO-LMO固溶体的结构相关相变进行了深入的分析。
2020-12-26 cond-mat.mtrl-sci
Structural disorder by octahedral tilting in inorganic halide perovskites: New insight with Bayesian optimization
结构无序在金属卤化物钙钛矿中是常见的,并且对于理解这些材料的功能性质是重要的。第一性原理方法可以解决原子尺度上的结构变化,但它们往往受到缺乏表征无序所需的结构采样方案的限制。在这项工作中,在基准无机卤化物钙钛矿CsPbI $_3^{}$和CsPbBr $_3^{}$的结构无序计算研究的三个八面体倾斜角。由此产生的能量和性能的变化所描述的三维势能面(PES)和属性景观,提供贝叶斯优化结构搜索方法与集成密度泛函理论(DFT)计算。在三维搜索中,PES与约200个DFT数据点的快速收敛证明了贝叶斯优化的主动学习和策略采样的能力。进一步的分析表明,无序度随着温度的升高而增加,并揭示了在有限温度下材料的带隙是无序结构的统计平均值。
2023-03-15 cond-mat.mtrl-sci
Provoking topology by octahedral tilting in strained SrNbO$_3$
本研究通过实验和计算证明,SrNbO$_3$薄膜中的八面体旋转可诱导拓扑保护的狄拉克能带交叉,为过渡金属氧化物的量子拓扑相工程提供了新途径。
2023-11-10 cond-mat.mtrl-sci
Oxygen-Octahedral-Tilting-Driven Topological Hall Effect in Ultrathin SrRuO3 Films
拓扑自旋纹理作为一类新兴的拓扑物质,为信息的存储和处理提供了一种媒介。最近发现的拓扑霍尔效应(THE)被认为是电探测非平凡自旋织构的指纹。但是氧化物中THE的起源仍然难以捉摸。在这里,我们报告的观察THE的单位细胞。u.c.)在SrTiO 3(001)衬底上生长的4d铁磁SrRu O 3薄膜,这可以归因于自旋结构的手性有序(即,Skyrmion状)而不接触5d氧化物SrIrO 3层。结果表明,在SrRuO 3/SrTiO 3界面上存在由局部正交-四面体结构相变引起的RuO 6八面体倾斜,从而自然地破坏了反转对称性.我们的理论计算表明,Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)相互作用的出现,由于破缺的反转对称性和强的自旋轨道相互作用的4d SrRuO 3。这种DM相互作用可以稳定Néel型磁skyrmions,这反过来又解释了在运输中观察到的THE。RuO 6八面体倾斜诱导的DM相互作用提供了一条通往拓扑自旋织构和所得THE的电控制的途径,这在实验和理论上都得到了证实。除了基本意义外,本工作中对氧化物中THE及其电学操纵的理解可以推进低功耗拓扑电子学和自旋电子学应用。
2018-11-22 cond-mat.mtrl-sci
Collective octahedral tilting in ultrathin Ruddlesden-Popper perovskite under terahertz light
本研究通过第一性原理计算发现超薄Ruddlesden-Popper相Bi2FeO4存在两种稳定八面体倾斜相,提出利用太赫兹光实现可逆非易失性相变,并通过可见光反射光谱差异实现全光学读写。
2023-12-28 cond-mat.mtrl-sci
Effect of doping and oxygen vacancies on the octahedral tilt transitions in the BaCeO3 perovskite
我们提出了一个系统的研究Y掺杂和水化水平的BaCeO 3的结构转变的滞弹性光谱实验的基础上的效果。菱形和正交Imma相之间的中间转变的温度上升与Y的摩尔分数x的增加大致为(500 K)x在水合状态下,和被压低的两倍以上的量完全脱水后。这是解释的平均(Ce/Y)-O和Ba-O键长的掺杂效果,从O空位晶格弛豫。过渡到较低的温度Pnma正交相的不同行为的初步解释在逐步平坦的有效形状的OH离子和O空位在冷却过程中的顺序。
2010-07-22 cond-mat.mtrl-sci
A Refined Model for Epitaxial Tilt of Epilayers Grown on Miscut Substrates
采用晶体模型和倒易空间分析解释了一个精细的模型的起源外延倾斜错位(或邻位)衬底。Nagai倾斜模型(H. Nagai,J. Appl. Phys.,45,3789(1974))经常被引用来解释在高分辨率X射线衍射测量中观察到的沉积在错切衬底上的假晶层中的晶格平面的倾斜。然而,在这里,我们展示了该模型如何错误地描述了衬底如何向外延层施加双轴应力。最重要的是,施加到错切衬底上的外延层的应力不沿着低折射率平面。例如,名义上(001)立方体衬底的表面平面朝向[110]具有10°的错切,是(118)平面,并且施加的应力沿着(118)平面平行而不是(001)。此外,在倒易空间的框架下,{00 l}反射对于轴向衬底将是对称反射,而对于斜切衬底将是不对称反射。在低折射率衬底平面和外延层平面(例如具有误切衬底的(001))之间实验观察到的倾斜与通过将低折射率反射视为不对称反射而预测的倾斜相匹配。提供了一个外延倾斜方程,它描述了基于晶格参数失配以及泊松比的层,适用于任何晶体系统的外延和衬底层之间的倾斜。
2020-06-09 cond-mat.mtrl-sci
Effects of coupling between octahedral tilting and polar modes on the phase diagram of PbZr1-xTixO3 (PZT)
本文介绍了大晶粒陶瓷PZT的滞弹性和介电谱的测量结果,PZT的组成靠近铁电(FE)菱面体相与富Zr反铁电和富Ti FE四方相的两个准同型相界(MPBs)。这些结果进行了讨论,从以前的一系列样品的类似的数据,并揭示了新的功能的PZT的相图,主要与八面体倾斜及其耦合的极性模式。额外的证据是什么,我们解释为发病的倾斜不稳定性,当最初受挫的晶格无序,和长程序是在较低的温度下实现。它的温度T_IT(x)将长程倾斜不稳定线T_T(x)延伸到T_C,当T_T。有人提出,在衍射实验中看到预期的1/2调制的困难<111>是由于与这种类型的倾斜起伏结合强晶格无序相关联的大的相关体积。结果表明,倾斜不稳定性的谱线与极不稳定性的谱线有相互吸引并合并的趋势。不仅T_IT向T_C弯曲并与之合并,而且在我们的系列样品中,在菱形/四面体MPB处的介电和滞弹性最大值的温度T_MPB不与T_T相交,而是偏离,保持平行或可能与T_T合并。这些功能,连同一个类似的NBT-BT,倾斜和FE不稳定性,这可能会触发一个共同的相变之间的合作耦合方面进行了讨论。最近的模拟发现在多铁性BiFeO 3的倾斜和FE转变的类比。当x从0.465变化到0.48时,滞弹性异常的形状在T_T处发生突变,可能是菱形/单斜边界的指示。
2012-10-23 cond-mat.mtrl-sci
Dynamical tilting in halide perovskites
天然钙钛矿和人工合成钙钛矿由于其独特的物理性质,如超导性、铁电性和光活性,成为广泛应用的功能材料。这些性质中的许多与八面体单元的静态或动态运动有关;然而,目前缺乏对钙钛矿晶体结构,化学键和物理性质之间关系的充分理解。一些研究表明,存在由八面体单元的非谐运动产生的动态无序,例如在卤化物钙钛矿结构中。在这项工作中,我们推导出所有可能的空间群简单的钙钛矿$\rm ABX_3$与动态八面体倾斜。导出的空间群扩展了[Glazer,A. Acta Cryst. B 1972,28,3384-3392; Aleksandrov,K. Ferroelectrics1976,24,801-805; Howard,C.J.,Stokes,H. T. Acta Cryst.B1998,54,782-789]。我们通过分析最近的科学出版物中报道的钙钛矿的结构数据,证明了动态倾斜的普遍性,并讨论了相应结构中动态倾斜的签名。最后,我们讨论了动力学无序对卤化物钙钛矿物理性质的可能影响。
2022-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Effects of octahedral tilting on the electronic structure and optical properties of $d^0$ double perovskites $\mathbf{\rm A_2ScSbO_6}$ ($\mathbf{\rm A=Sr, Ca}$)
随着温度的升高,${\rm Sr}_2{\rm ScSbO}_6$经历了三个结构相变,大约在${\rm 400K}$,${\rm 560K}$和${\rm 650K}$,导致以下相序列:$P2_1/n \rightarrow I2/m \rightarrow I4/m \rightarrow Fm\bar{3}m$,使其成为研究八面体倾斜保持其他参数固定的效果的理想候选者。为了确定孤立的八面体畸变的影响,单斜$P2_1/n$(在室温下),单斜$I2/m$(在${\rm 430K}$),四重$I4/m$(在${\rm 613K}$)和立方$Fm\bar{3}m$(在${\rm 660K}$)相的电子和光学性质进行了研究的电子结构,介电常数,光学电导率和电子能量损失谱,使用密度泛函理论。另一方面,${\rm Ca}_2{\rm ScSbO}_6$在室温下仅显示出$P2_1/n$相,并将其性质与相应的${\rm Sr}$化合物进行了比较。这些$d^0$双钙钛矿的室温相的光学性质的UV-Vis光谱研究已经进行,并且已经报道了这两种化合物的大的直接带隙的存在。室温相的电子带隙被发现是在良好的协议与相应的实验值使用Kubelka-Munk函数。有趣的是,与其他基于Sc的$d^0$双钙钛矿相比,随着八面体畸变的增加,有效的$t_{\rm 2g}$带宽保持不受影响,而形成能带的状态由于晶胞取向的变…
2017-02-07 cond-mat.mtrl-sci
Normal Mode Determination of Perovskite Crystal Structures with Octahedral Rotations: Theory and Applications
核位分析方法用于计算具有八面体旋转的$ABX_{3}$钙钛矿多晶型物的简正模。我们提供的模式的14个小组的立方亚里斯多德描述格雷泽八面体倾斜模式,这是从旋转的$BX_{6}$八面体具有不同的意义和幅度的高对称轴。我们列出了每个倾斜系统的所有简正模,并指定了每个原子种类对模位移模式的贡献,阐明了对称性唯一模的物理意义。我们已经系统地产生了705个示意性原子位移模式的所有15个(14个旋转+1个未旋转)格雷泽倾斜系统的正常模式。我们展示了通过一些说明性的例子,如何使用这些表来识别的八面体旋转,对称呼吸,和一阶Jahn-Teller反对称呼吸扭曲的$BX_{6}$八面体,和相关的拉曼选择规则。我们预期这些表格和示意图将有助于理解块状钙钛矿的晶格动力学,并将作为阐明合成钙钛矿薄膜和超晶格中广泛物理性质的原子起源的参考点。
2013-03-04 cond-mat.mtrl-sci
First-principles prediction of oxygen octahedral rotations in perovskite-structure EuTiO3
我们提出了一个系统的第一性原理研究的钙钛矿结构的EuTiO 3的结构和振动特性。我们计算的声子谱的高对称性立方结构的原型显示出强大的M-和R-点不稳定性,表明倾向于降低结构变形组成的氧八面体的旋转和倾斜。随后对14种不同八面体倾斜模式的明确研究表明,I4/mcm、Ima和R \bar{3} c结构都具有八面体的反铁畸变旋转,其总能量显著低于原型Pm \bar{3} m结构。我们讨论了这些结构的动力学稳定性,和反铁畸变的结构扭曲的振动,光学和磁性的EuTiO 3的影响,在最近无法解释的实验观察的背景下。
2012-07-27 cond-mat.mtrl-sci
Structural origins of the properties of rare earth nickelate superlattices
在LaNiO 3/SrTiO 3超晶格的NiO 6八面体倾斜定量使用位置平均会聚束电子衍射在扫描透射电子显微镜。结果表明,保持氧八面体连接整个接口控制的八面体倾斜的LaNiO 3层,它们的晶格参数和它们的输运性质。与在一侧连接到衬底的膜和层不同,超晶格中的后续LaNiO 3层表现出八面体倾斜向体值的弛豫。这种弛豫促进SrTiO 3层的相关倾斜,并与导电性增强的LaNiO 3层的超晶格相对于个别薄膜。
2013-01-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Atomically engineered cobaltite layers for robust ferromagnetism
异质界面处出现的现象与相邻层的键合几何形状直接相关。有效地控制可获得的参数,如键长和键角,提供了一个优雅的方法来定制竞争的电子和磁性基态的能量。在这项研究中,我们通过原子精确合成在一个强烈倾斜的八面体矩阵内构建单位厚的钴酸盐句法层。相邻层的八面体倾斜模式传播到钴矿,导致八面体倾斜的延续,同时保持显着的失配拉伸应变。这些效应在相邻层的原子平面内引起严重的褶皱,触发分裂轨道之间的电子重构。第一性原理计算表明,钴离子在八面体倾斜时跃迁到更高的自旋态能级,从而导致铁磁性。这项工作展示了一种设计方法,通过利用外延几何工程微调相关量子异质结构的晶格和自旋自由度。
2022-07-07 cond-mat.mtrl-sci
Two-dimensional ferroelectricity induced by octahedral rotation distortion in perovskite oxides
二维铁电性自从在范德瓦尔斯材料的单层膜中被发现以来,引起了人们的广泛关注。通过第一性原理计算,我们发现八面体旋转畸变引起的二维铁电性广泛存在于钙钛矿双层体系中。钙钛矿容限因子对钙钛矿单层和双层的晶格动力学和基态结构起着至关重要的作用,从而为筛选这种混合的非正常铁电性提供了重要指标。通常,通过正交孪晶态的铁电开关具有最低的能垒。外延应变可以通过改变八面体旋转和倾斜畸变的幅度来有效地调节铁电极化和铁电开关。增加的压缩应变通过抑制倾斜畸变而引起极性到非极性的相变。在与衬底的界面处的八面体畸变的协同效应可以降低反转模式的能垒,甚至可以改变最低能量的铁电开关路径。
2022-02-10 cond-mat.mtrl-sci
3D sub-nanoscale imaging of unit cell doubling due to octahedral tilting and cation modulation in strained perovskite thin films
确定具有亚纳米分辨率的材料的三维晶体学对于理解外延薄膜中的应变效应是必不可少的。一种新的扫描透射电子显微镜成像技术表明,可视化的存在和强度的原子运动导致沿光束方向的单位细胞的倍周期,使用在一个额外的劳厄区环在后焦平面使用像素化检测器的方法记录的强度。该方法与常规的原子分辨率成像一起使用,在垂直于光束方向的平面中获得关于夹在(111)SrTiO 3衬底和La 0.7Sr 0.3MnO 3顶层之间的LaFeO 3外延薄膜中的3D晶体结构的信息。发现在压应变和(111)生长的不寻常组合下形成了一种迄今未见报道的LaFeO_3结构,它是三斜晶系,沿生长平面上的三个方向之一从原始钙钛矿周期加倍<110>。这是由于沿束方向的La位调制和八面体倾斜引起的氧位置调制的组合。这种向周期加倍电池的转变在衬底附近和La 0.7Sr 0.3MnO 3顶层附近都受到抑制,这是由于在衬底中没有倾斜而对八面体倾斜进行箝位,以及由于在La 0.7Sr 0.3MnO 3层中存在不相容的倾斜图案。这项工作显示了一种快速和简单的方式扫描这种转变的薄膜或其他系统中的无序-有序过渡或域结构可能存在,不需要使用原子分辨率成像,并可以在任何扫描TEM仪器配备了合适的相机。
2018-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Hidden structural transition in epitaxial Ca$_{0.5}$Sr$_{0.5}$IrO$_{3}$/SrTiO$_{3}$ thin film
在ABO $_{3}$钙钛矿薄膜中涉及BO $_{6}$八面体旋转模式的变化的结构转变可以隐藏在由衬底施加的全局晶格对称性下,并且经常容易被忽视。利用高分辨X射线衍射实验研究了在SrTiO $_{3}$(STO)和GdScO $_{3}$(GSO)衬底上外延生长的Ca $_{0.5}$ Sr $_{0.5}$ IrO $_{3}$(CSIO)钙钛矿铱酸盐薄膜的结构。虽然CSIO/STO膜层显示出由倒易空间映射证明的全局四斜晶格对称性,但同步加速器X射线数据表明其室温结构是单斜的,这是由于Glazer的IrO $_{6}$八面体的a $^{+}$ a $^{-}$ c $^{-}$型旋转。为了适应较低的对称性结构下的全球tetraxine对称性,膜断裂成四个孪晶域,导致分裂的(半整数,0,整数)超晶格反射。令人惊讶的是,这些超晶格反射的分裂随着温度的增加而减少,最终在T $_{S}$ = 510(5)K时消失,这表明结构转变为具有$^{+}$ a $^{-}$ c $^{0}$八面体旋转的正交相。相比之下,CSIO/GSO薄膜显示出稳定的单斜对称性,具有$^{+}$ b $^{-}$ c $^{-}$八面体旋转,显示出在高达520 K下没有由衬底引起的结构不稳定性。我们的研究说明了在决定外延薄膜的结构中,除了衬底的晶格失配之外,对称性的重要性。
2019-11-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Octahedral coupling in (111)- and (001)-oriented La$_{2/3}$Sr$_{1/3}$MnO$_3$/SrTiO$_3$ heterostructures
钙钛矿中氧八面体的旋转和扭曲在决定其功能特性方面起着关键作用。在这里,我们研究如何八面体旋转可以耦合从一种材料到另一种La $_{2/3}$ Sr $_{1/3}$ MnO $_3$ /SrTiO $_3$外延异质结构的第一性原理密度泛函理论(DFT)计算,强调系统之间的重要区别取向垂直于(111)-和(001)-方面。我们发现,耦合长度的异相八面体旋转是独立的结晶面,指向一个空间效应。然而,在(111)-和(001)-取向之间,穿过界面的详细八面体结构显著不同。对于(001)取向的界面,SrTiO $_3$中的旋转轴与界面平面平行还是垂直有明显区别,而对于(111)取向的界面,SrTiO $_3$中的不同旋转轴是对称等价的。最后,我们表明,八面体耦合整个接口可以用来控制自旋密度的空间分布。
2018-06-07 cond-mat.mtrl-sci
Octahedral tilt-driven phase transitions in BaZrS$_3$ chalcogenide perovskite
本文利用机器学习原子间势研究BaZrS$_3$的温度-压力相变,揭示正交→四方→立方的相变序列及温度,并预测了X射线衍射图谱。
2025-02-07 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Quantifying octahedral rotations in strained perovskite oxide films
外延应变是增强复合氧化物性能的有效途径,然而,由于难以测量薄膜中的氧位置,对原子结构如何适应应变的细节知之甚少。我们提出了一个一般的方法来确定应变氧化物薄膜的原子结构通过X-射线衍射,我们证明使用LaNiO 3膜。氧八面体的旋转和扭曲已被量化通过比较半阶布拉格峰的强度,所产生的两个单位单元周期的八面体旋转,与计算的结构因子。结合从头算密度泛函计算与这些实验结果,我们确定系统的应变如何修改这个功能氧化物的原子结构。
2010-02-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Columnar Shifts as Symmetry-Breaking Degrees of Freedom in Molecular Perovskites
我们引入柱位移-集体刚体平移-作为与分子钙钛矿ABX $_{\textrm3}$(X =分子阴离子)相行为相关的结构自由度。与常规钙钛矿的众所周知的八面体倾斜一样,移位也保留了分子钙钛矿中B位点阳离子的八面体配位几何形状,因此倾向于影响这些局部系统的低能动力学和置换相变。我们提出了一个定性的位移激活和晶体对称性破缺之间的相互作用的概述,并介绍了一个通用的术语,允许表征简单的位移扭曲,绘制类比的“格雷泽符号”的八面体倾斜。我们应用我们的方法来解释一个有代表性的选择叠氮化物和甲酸钙钛矿结构,并讨论了负热膨胀材料和混合铁电体的移位自由度的功能开发的影响。
2016-08-18 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the optical bandgap in hybrid layered perovskites through variation of alkyl chain length
近年来,层状混合钙钛矿由于其广泛的化学组成和由此产生的材料性能的可调谐性而引起了人们的极大兴趣。在这项研究中,我们研究了有机配体的链长对由烷基铵碘化铅(CnH 2n +1 NH3)2 PbI 4(n=4-18)组成的二维钙钛矿层堆叠的光学性质的影响。光致发光和吸收光谱揭示随着链长n的增加而蓝移,包括由于八面体倾斜的变化而在n=10和n=12配体之间的110 meV的跳跃。利用X射线衍射(XRD),我们确定了晶体结构,并发现八面体倾斜是这种蓝移的主要原因。然而,对于非常短的链长,额外的影响进一步降低过渡能。有效质量近似模型的计算结果表明,这些样品的预期减少的跃迁能量和测量的光致发光发射波长之间的良好协议。这突出了八面体倾斜如何在确定光学带隙中起主要作用,并表明迷你带形成在这种材料中只起次要作用。
2020-10-27 cond-mat.mtrl-sci
Tuning Structural, Transport and Magnetic Properties of Epitaxial SrRuO3 through Ba-Substitution
本研究通过Ba取代外延SrRuO3,实现了晶体对称性从正交到四方的连续调节,发现Ba取代不仅改变铁磁性质,还通过调节Ru-O-Ru键角和RuO6八面体畸变影响居里温度和磁各向异性,揭示了A位阳离子等价取代对钙钛矿氧化物电子和磁性质的可控影响。
2023-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Computational and Experimental Investigation of Chiral and Achiral 2D Organic Lead Bromide Perovskites: Octahedral Distortions and Electronic and Optical Properties
University of California, Merced(加州大学默塞德分校);Florida State University(佛罗里达州立大学)
本研究通过DFT计算与实验结合,对比手性FMBA与非手性FBA二维钙钛矿,发现vdW修正重要性及DFT高估八面体倾斜角,FMBA₂PbBr₄的14°大畸变导致反演对称破缺,实现手性发射。
2025-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Thickness dependent properties in oxide heterostructures driven by structurally induced metal-oxygen hybridization variations
厚度驱动的电子相变在不同类型的功能性钙钛矿异质结构中被广泛观察到。然而,不确定性仍然存在,这些影响是否仅仅是由于空间限制,对称性破缺,或者更确切地说,随着膜厚度的变化,结构的变化。在这里,我们提出了直接的证据,氧2 p和Mn 3d轨道(p-d)杂化耦合到层依赖的八面体倾斜内的La 2/3Sr 1/3 MnO 3膜驱动的界面八面体耦合的松弛。通过界面结构工程减少八面体倾斜,实现了居里温度的提高。原子分辨晶格,电子和磁性结构与X-射线吸收光谱一起证明了在相关氧化物异质结构中广泛观察到的维度效应中厚度相关的p-d杂化的核心作用。
2017-01-27 cond-mat.mtrl-sci
Intervention Strategies for Polarization Switching in Hybrid Improper Ferroelectrics
Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);SRM Institute of Science and Technology(SRM科学与技术学院)
本研究通过因果推理揭示混合非铁电体极化开关机制,确定关键参数并展示应变调控对势垒降低的作用。
2025-12-02 cond-mat.mtrl-sci
Raman signatures of monoclinic distortion in (Ba$_{1-x}$Sr$_{x}$)$_{3}$CaNb$_{2}$O$_{9}$ complex perovskites
八面体倾斜是中心对称钙钛矿化合物(ABO $_{3}$)中最常见的畸变过程。事实上,这种氧化物的关键物理性质源于BO $_{6}$刚性八面体的倾斜。在钙钛矿型微波陶瓷中,谐振频率温度系数与钙钛矿结构的倾斜系统有着密切的关系。然而,在许多情况下,需要有限的访问设施来正确分配空间群,包括中子散射和透射电子显微镜。在这里,我们结合拉曼散射和群论计算,以探测在钙钛矿(Ba $_{1-x}$ Sr $_{x}$)$_{3}$ CaNb $_{2}$ O $_{9}$固溶体的结构畸变,表现出在$x$ $\geq$ 0.7的结构相变,从D $_{3d}^{3}$三角C $_{2h}^{3}$单斜晶胞。这两个相通过八面体倾斜畸变(Glazer记法中的$a^{0}b^{-}b^{-}$)相关联。低温拉曼光谱证实了Sr $_{3}$ CaNb $_{2}$ O $_{9}$化合物的群论预测,因为在25 K下检测到的36个模式与42个(25 A $_{g}$ $\oplus$ 17 B $_{g}$)预测的模式吻合得很好。
2017-03-17 cond-mat.mtrl-sci
The origin of insulating and non-ferromagnetic SrRuO3 monolayers
电磁性能的外延薄膜一直是争论的主题。在这里,我们结合实验与理论研究(SrTiO 3)5-(SrRuO 3)n-(SrTiO 3)5(STO 5-SROn-STO 5)异质结与n = 1和2的晶胞,包括广泛的原子分辨率扫描透射电子显微镜成像,电子能量损失光谱化学映射,以及运输和磁运输测量。实验数据表明,STO 5-SRO 2-STO 5异质结构是化学计量的,金属的,铁磁的TC ~ 128 K,即使它缺乏特征的体SRO八面体倾斜和匹配的立方STO结构。相比之下,STO 5-SRO 1-STO 5异质结构的特征在于RuO 2层中的Ru-Ti混合,也没有八面体倾斜,但伴随着金属性和铁磁性的损失。密度泛函理论计算表明,化学计量比n = 1和n = 2的异质结构是金属和铁磁的,没有八面体倾斜,而非化学计量比的Ru亚晶格在n = 1的情况下打开了一个能隙,诱导了反铁磁有序.因此,结果表明,所观察到的非化学计量比是在n = 1的情况下所观察到的金属性和铁磁性损失的原因。
2021-12-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interplay of epitaxial strain and rotations in PbTiO$_3$/PbZrO$_3$ superlattices from first principles
我们提出的第一性原理计算的结构相行为的[1:1] \pzta \超晶格和\ptoa \和\pzoa \母体化合物作为一个功能的面内外延应变。一个对称性分析是用来确定的阶段,并澄清它们是如何产生的不同种类的结构扭曲之间的相互作用,包括平面外和平面内的极性模式,氧八面体围绕平面外或平面内的轴旋转,和反极性模式。对称性允许的模间耦合被确定和用于阐明所观察到的相变的性质。对于最小周期[1:1] \pzta \超晶格,我们确定了一个序列的三个转变,发生在平面晶格常数增加。所有四个阶段涉及大量的氧八面体旋转,和反极性失真是重要的高拉伸应变相。包括这些扭曲被发现是至关重要的相边界的准确测定。
2011-10-12 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial interfaces between crystallographically mismatched materials
我们报告了一个意想不到的机制,通过该机制可以在具有强烈失配的晶格常数的材料之间形成外延界面。提出了一个简单的模型,其中一种材料倾斜出界面平面,以创建一个重合的网站晶格,平衡两个竞争的几何标准-低残余应变和短重合晶格周期。我们应用这个模型,随着互补的第一性原理总能量计算,六方GAN上的立方Fe的分子束外延形成的界面,发现理论和实验之间的良好协议。
2011-06-15 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial growth and antiferromagnetism of Sn-substituted perovskite iridate SrIr$_{0.8}$Sn$_{0.2}$O$_3$
由于其晶格、电荷和自旋自由度之间的强相互作用,5D铱酸盐已经显示出大量的涌现现象,因此薄膜形式在自旋电子学应用中的潜力被高度利用。在这里,我们有外延稳定的钙钛矿型SrIr $_{0.8}$ Sn $_{0.2}$ O $_3$ [001] SrTiO $_3$衬底上通过脉冲激光沉积和系统地表征的结构,电子和磁性。物理性质的测量解开了一个绝缘的基态与弱铁磁性的压缩应变外延膜。通过同步加速器X射线衍射鉴定八面体旋转模式,分辨$a^+b^-c^-$和$a^-b^+c^-$结构域的混合。X射线磁共振散射直接证明了磁序的G型反铁磁结构和弱铁磁性的自旋倾斜性质。
2019-12-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Experimental study of the interfacial cobalt oxide in Co3O4/a-Al2O3(0001) epitaxial films
本文报道了用氧辅助分子束外延法在α-Al_2 O_3(0001)单晶上生长的Co_2O_3薄膜的详细光谱和结构表征。实验结果表明,从沉积的早期阶段开始,随着厚度的增加,钴氧化物膜变得越来越无序。低能电子衍射图案表明,直到17埃的厚度,晶胞保持类似于a-Al 2 O3(0001)的晶胞,而在更大的厚度下,与Co 3 O 4(111)的图案一致的图案变得可见。X-射线光电子能谱学揭示的Co 2 p线的形状从3.4到17 A的钴氧化物厚度的突然变化,表明从界面的钴氧化物层向[111]取向的Co 3 O 4的过渡。特别是,在Co 2 p线的特征卫星峰的情况下,表明形成的三价,八面体协调,界面钴氧化物层在生长的早期阶段,确定为Co2 O3的结晶相。
2009-10-14 cond-mat.mtrl-sci
Dynamic Local Structure in Caesium Lead Iodide: Spatial Correlation and Transient Domains
本文利用基于原子簇展开的机器学习力场研究 CsPbI3 的局域结构,揭示八面体倾斜的双阱势能景观及较高对称性相中的平面状动态低对称区域,并报道其时空尺度与空间排布。
2023-04-11 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Biaxial Strain on Cation Octahedral Rotations and Magnetic Structure of the Antiperovskite Mn$_{3}$GaN
该研究利用密度泛函理论计算 -5% 至 5% 双轴应变下 Mn$_{3}$GaN 的磁结构与电子响应,揭示其通过键长和 Mn d 态电荷重排而非八面体倾转适应应变。
2025-01-11 cond-mat.mtrl-sci
From Slater to Mott physics: epitaxial engineering of electronic correlations in oxide interfaces
利用自旋辅助从头算随机结构搜索,我们探索了一个详尽的量子相图的原型接口莫特绝缘体,即镧-铁和镧-钛氧化物。特别是,我们报告的界面电子重建引起的电荷转移稳定的高自旋亚铁Fe 2+状态。我们提供了一个途径来控制在这个电子状态的相关性的强度,通过调整外延应变,产生一个多方面的量子电子相,即莫特-哈伯德,电荷转移和斯莱特绝缘状态。此外,我们报告的电子相关性是密切相关的结构氧八面体旋转,其控制是能够稳定的低自旋状态的Fe 2+在低压下,以前只观察到在地球的下地幔的极端高压条件下。因此,我们通过太赫兹辐射提供了磁开关的途径,这对下一代自旋电子学技术具有至关重要的意义。
2021-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.comp-ph
Interfacial Strain Effects on Lithium Diffusion Pathways in the Spinel Solid Electrolyte Li-Doped MgAl$_2$O$_4$
(Li,Al)共掺杂镁尖晶石(Li $_x$ Mg $_{1-2x}$ Al $_{2+x}$ O $_4$)是一种固体锂离子电解质,有可能用于全固态锂离子电池。与尖晶石电极(例如Li $_y$ Mn $_2$ O $_4$和Li $_{4+3z}$ Ti $_5$ O $_{12}$)的界面可以是晶格匹配的,具有潜在的低界面电阻。晶格匹配界面上的小晶格参数差异是不可避免的,导致残余外延应变。这种应变可能会改变界面附近的锂扩散,从而导致界面电阻。在这里,我们报告了一个密度泛函理论研究的应变影响的锂扩散途径(锂,铝)共掺杂镁尖晶石,$x_\mathrm{Li} = 0.25$和$x_\mathrm{Li} = 0.5$。我们已经计算了扩散分布的非应变材料,各向同性和双轴拉伸应变高达6%,对应于{100}外延界面与Li $_y$ Mn $_2$ O $_4$和Li $_{4+3z}$ Ti $_5$ O $_{12}$。我们发现,各向同性的拉伸应变减少锂扩散障碍多达0.32 eV,与典型的障碍减少约0.1 eV。这种效应与过渡八面体站点的体积增加有关,并且广泛地遵循局部静电势。对于双轴(外延)应变变化的八面体网站的体积和锂扩散障碍比各向同性应变小得多。典型的势垒仅降低~ 0.05 eV。然而,个体效应取决于所考虑的途径和相对应变方向。这些结果预测,各向同性应变强烈影响离子电导率(Li,…
2018-02-22 cond-mat.mtrl-sci
Polarity and anti-distortive polarons in WO3 through epitaxial shear strain
Zernike Institute for Advanced Materials, University of Groningen(格罗宁根大学泽尔尼克先进材料研究所);Groningen Cognitive Systems and Materials Center (CogniGron), University of Groningen(格罗宁根大学格罗宁根认知系统与材料中心);Department of Earth Sciences, University of Cambridge(剑桥大学地球科学系);MESA+ Institute for Nanotechnology, University of Twente(特温特大学MESA+纳米技术研究所);Center for Nanophase Materials Sciences, Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室纳米材料科学中心);Faculty of Physics, University of Duisburg-Essen(杜伊斯堡-埃森大学物理学院);Research Center Future Energy Materials and Systems (RC FEMS), Research Alliance Ruhr(鲁尔研究联盟未来能源材料与系统研究中心)
本研究通过对外延WO₃薄膜施加外延剪切应变,观测到未报道的极性相及反畸变极化子存在的首个实验证据,为氧化物电子学功能调控提供新路径。
2025-11-18 cond-mat.mtrl-sci
Structural and electronic properties of epitaxially-strained LaVO_3 from density functional theory and dynamical mean-field theory
采用密度泛函理论和动力学平均场论研究了外延应变对LaVO 3晶体结构和电子性质的影响。两种不同的生长取向的晶体被认为是,一个保持体Pbnm空间群对称性和另一个引起的对称性降低到P2_1/m。在CFDFT结构中,对于这里考虑的所有拉伸应变,以及对于小于-3%的压缩应变,两种生长取向同样有利。对于较强的压缩应变,P2_1/m取向是有利的,并显示出完全抑制八面体倾斜沿面外方向。磁有序结构没有显示出完全的倾斜抑制,但趋势表明在压缩应变下平面外V-O-V键角类似地减小。我们的DMFT计算表明,在符合室温实验,体顺磁性莫特绝缘状态的LaVO_3是强大的对外延应变可达到的薄膜,因为轨道波动的抑制抵消了带宽增加的效果与压缩应变。在较强的压缩应变下,P2_1/m几何构型中的V-O-V键的拉直干扰了轨道波动的抑制,因此更强烈地扰动Mott相,尽管不足以实现金属相。
2015-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Experimental verification of orbital engineering at the atomic scale: charge transfer and symmetry breaking in nickelate heterostructures
外延应变、层限制和反转对称破缺是控制复杂金属氧化物电子和原子尺度结构性质的有力新方法。镍酸盐异质结构,基于RENiO $_3$,其中RE是三价稀土阳离子,已被证明是相关的模型系统,因为轨道占有率,简并,因此,电子/磁性可以改变作为外延应变,层厚度和超晶格结构的函数。一个这样的最近的例子是三组分LaTiO $_3$-LaNiO $_3$ -LaAlO $_3$超晶格,其由于其界面偶极电场而表现出电荷转移和轨道极化。对未来的电子和磁性器件应用这些参数的控制的关键一步是开发的八面体网络的界面应变和电场的响应的幅度和范围的理解。因此,需要一种方法,提供原子尺度的分辨率和灵敏度对当地的八面体扭曲和轨道占用。在这里,我们采用原子分辨率成像加上电子光谱和第一性原理理论,研究界面电荷转移和对称性破缺的三组分镍酸盐超晶格系统中的作用。我们发现,几乎完全的电荷转移之间发生的LaTiO $_3$和LaNiO $_3$层,导致在Ni $^{2+}$价态。我们进一步证明,这种电荷转移是高度本地化的范围内的LaNiO $_3$层的约1个单位电池。这里提出的结果提供了重要的反馈,旨在稳定新的电子相,是无法通过传统的散装或外延膜的方法合成的努力。
2016-12-16 cond-mat.mtrl-sci
Tilt-driven ferrielectricity in PbZrO$_3$
Wuhan University of Technology(武汉理工大学);University of Liège(列日大学);The University of Sydney(悉尼大学);Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology (ICN2)(加泰罗尼亚纳米科学和技术研究所);University of Kent(肯特大学);Soochow University(苏州大学);Institut Català de Recerca i Estudis Avançats (ICREA)(加泰罗尼亚研究高级学院)
本研究揭示了反铁电PbZrO₃中由八面体倾斜驱动铁电性的机制,发现了对称性主导的竞争性非本征铁电性途径,证实了类Pmc2₁结构的存在,对反铁电材料具有重要意义。
2026-07-31 cond-mat.mtrl-sci