\textit{Ab initio} lattice thermal conductivity of MgSiO$_3$ across perovskite-postperovskite phase transition
采用声子准粒子方法，结合\textit{ab initio}分子动力学和晶格动力学模拟，研究了MgSiO $_3$后钙钛矿（MgPPv）在地球下地幔高温高压条件下的晶格热导率（$κ_{lat}$）.声子寿命从声子准粒子计算中提取，声子群速度从非谐声子色散计算，原则上捕获完整的非谐性。研究发现，在整个地幔最下部，包括D”区，MgPPv的$κ_{lat}$比MgSiO $_3$钙钛矿（MgPv）的大约25%，这主要是由于MgPPv具有较高的声子速度。两相之间声子速度的这种差异起源于MgPPv相对较小的原始细胞。系统地研究了MgPPv和MgPv的$κ_{lat}$的温度和压力依赖性。
2021-01-30 cond-mat.mtrl-sci
Time-temperature superposition in grain and grain boundary response regime of A2HoRuO6 (A = Ba, Sr, Ca) double perovskite ceramics: A Conductivity Spectroscopic Analysis
在多晶双钙钛矿氧化物A_2HoRuO_6（AHR; A = Ba，Sr，Ca）的交流电导率域中，研究了晶粒和晶界响应的时温叠加原理，寻求一个合适的普适标度因子.随着离子半径的减小，样品显示出从立方到单斜的不同结构相。材料中的变形程度通过键价和（BVS）与键合强度相关。所有样品的电导率谱均服从幂律行为。不同的微观结构特征的导电过程的贡献。直流电阻率的热变化指向从最近邻到可变范围跳变的逐渐交叉。从直流电导率，跳跃频率和弛豫频率得到的激活能显示导电和弛豫机制之间的密切相关性。AHR的比例电导率曲线表明，存在两个不同的导电过程与不同的激活能在晶界和晶粒响应制度。由此得出结论，当材料中同时存在两个不同的热激活区时，单一的标度参数不足以普遍满足时温叠加原理。
2017-07-04 cond-mat.mtrl-sci
Thermal conductivity of MgO, MgSiO3 perovskite and post-perovskite in the Earth's deep mantle
我们报告晶格热导系数率的MgO和MgSiO 3的钙钛矿和后钙钛矿结构的地球下地幔的条件下，从平衡分子动力学模拟。使用先进的离子相互作用势，全电导率张量计算的Green-Kubo方法的装置，和MgSiO 3后钙钛矿的电导率被发现是显着的各向异性。所有三相的热导系数作为密度和温度的函数被参数化。假设一个铁的下地幔组成与摩尔分数xMgSiO 3 = 0.66和xMgO = 0.34，沿模型地热计算的导电性的两相聚集体。结果发现，随深度变化很大，从9.5 W/（mK）在下地幔顶部的核幔边界以上的热边界层顶部的20.5 W/（mK）。实验数据的外推表明，在深地幔条件下，实际量的铁杂质的存在使聚集体的热导系数降低约50%（Manthilake等人，2011年）。从这个结果和我们的热导系数模型，我们估计的热通量的核幔边界为10.8 TW的含铁的MgO/MgSiO 3钙钛矿聚集体和10.6 TW的含铁的MgO/MgSiO 3后钙钛矿聚集体。
2012-10-28 cond-mat.mtrl-sci physics.geo-ph
Efficient Thermal Conductance in Organometallic Perovskite CH3NH3PbI3 Films
基于钙钛矿的光电子器件在太阳能转换和其他光电应用中显示出巨大的前景，但其长期性能不稳定被认为是其广泛部署的主要障碍。以前的工作表明，超低的热导率和低效的热扩散可能会对钙钛矿器件的寿命造成固有的限制。在这里，我们报告了通过非接触式时域热反射测量在致密堆积的钙钛矿CH 3 NH3 PbI 3薄膜中观察到的非常有效的热导率，室温下的电导率为11.2 +/- 0.8 W·m^-1·K^-1。变温拉曼光谱进一步证实了有机阳离子和结构相变的重要作用。这里观察到的室温下的热导率比早期报告中的大一个数量级以上，这表明钙钛矿器件性能不会受到热稳定性的限制。
2016-01-22 cond-mat.mtrl-sci
Tuning Thermal Conductivity of Hybrid Perovskites through Halide Alloying
本研究提出通过卤化物合金化与结构扭曲调控混合钙钛矿热导率的策略，实验与模拟表明该方法可大幅调节热导率并揭示其声子散射与受限扩散机制，为相关应用提供指导。
2024-01-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Berry curvature induced anomalous Hall conductivity in magnetic topological oxide double perovskite Sr2FeMoO6
氧化物材料表现出几种新颖的结构、磁性和电子性质。它们在环境条件下的稳定性，易于合成，和高的转变温度为实现拓扑性质和现实生活中的技术应用提供了理想的基础。然而，氧化物材料中拓扑状态的实验证据是罕见的。在这项研究中，我们已经合成了单晶的氧化物双钙钛矿Sr 2FeMoO 6，并通过研究其结构，磁性和电子性质揭示其拓扑性质。我们观察到该系统在立方空间群Fm-3 m中结晶，这是一个半金属铁磁体。输运测量显示了反常的霍尔效应，很明显，霍尔贡献源于Berry曲率。假设费米能向导带移动，反常霍尔效应的贡献由于有间隙的节线的存在而增强。本研究可用于探索和认识体氧化物体系的拓扑性质。
2022-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Towards understanding the defect properties in the multivalent A-site Na$_{0.5}$Bi$_{0.5}$TiO$_3$-based perovskite ceramics
Technical University of Darmstadt（达姆施塔特工业大学）；Graz University of Technology（格拉茨工业大学）
研究多价A位Na₀.₅Bi₀.₅TiO₃基钙钛矿陶瓷的缺陷特性，揭示其电导率行为及缺陷模型对优化性能的指导作用。
2026-01-08 cond-mat.mtrl-sci
Time-resolved vibrational-pump visible-probe spectroscopy for thermal conductivity measurement of metal-halide perovskites
了解微纳米级的热传输对于从设备热管理和保护系统到热能调节和收集的各种技术至关重要。在过去的几十年里，非接触式光学方法，如时域和频域热反射（TDTR和FDTR）已经成为非常强大和通用的热反射技术，用于测量材料的热导率。在这里，我们报告的测量的薄膜的CH 3 NH3 PbI 3（MAPbI 3），一个原型的金属卤化物钙钛矿，通过开发一种时间分辨的光学技术称为振动泵浦可见光探测（VPVP）光谱。VPVP技术依赖于通过飞秒（fs）中红外（MIR）光泵浦脉冲对MAPbI 3的直接热激发，所述光泵浦脉冲被波长调谐到材料的振动模式，之后使用宽带脉冲激光器在ns到us时间窗口中探测整个可见光范围内的时间相关的光透射率。用VPVP方法测量了在不同衬底上沉积的MAPbI_3薄膜的热导率。无传感器的VPVP方法在这里报道，预计允许光谱解析和时空成像的动态晶格温度变化的有机，聚合物，和混合有机-无机半导体。
2022-05-02 cond-mat.mtrl-sci
Confinement-induced Ultrafast Conductivity in 2D Perovskites resolved by correlative Terahertz-NIR Spectroscopy
University of Bayreuth（拜罗伊特大学）；Ulm University（乌尔姆大学）；Bayreuth Institute of Macromolecular Research (BIMF)（拜罗伊特大分子研究所）；Bavarian Polymer Institute (BPI)（巴伐利亚聚合物研究所）；The University of Melbourne（墨尔本大学）
本研究通过OPTP与TA和TRPL结合，揭示二维钙钛矿中因热点载流子瓶颈导致的超快导电性变化，揭示了载流子冷却与激子形成对导电性的影响。
2026-02-05 cond-mat.mtrl-sci
Electrical conductivity of MgSiO3 at high temperatures and pressures: implications for the Earth's mantle
本文通过第一性原理和玻尔兹曼输运理论计算，发现MgSiO3电导率随压力、温度和结构相变化，相变及带隙转变影响地幔电导率。
2024-02-06 cond-mat.mtrl-sci
High throughput thermal conductivity of high temperature solid phases: The case of oxide and fluoride perovskites
使用有限温度声子计算和机器学习方法，我们计算了大约400种具有立方钙钛矿结构的半导体氧化物和氟化物在0 K，300 K和1000 K下的机械稳定性。我们发现了92种在高温下机械稳定的化合物-包括迄今为止文献中未提及的36种-我们计算了热导率。我们证明，热导率一般是较小的氟化物比氧化物，主要是由于较低的离子电荷，并描述了简单的结构描述符，其幅度相关。此外，我们发现，大多数立方钙钛矿的热导率下降更慢，比通常的$T^{-1}$行为。在这一组中，我们还筛选显示负热膨胀的材料。最后，我们描述了一种策略，以加快发现机械稳定的化合物在高温下。
2016-06-10 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Low temperature conductivity of BaFe$_{0.5}$Nb$_{0.5}$O$_3$ double perovskite structure ceramics
本研究探究20-300K下多晶BFN陶瓷的载流子输运机制，明确电子与离子电导的来源及活化能，验证其电导符合OLP、VRH等模型并测得缺陷密度，为理解其低温电导机制提供依据。
2024-07-10 cond-mat.mtrl-sci
Unravelling Ultralow Thermal Conductivity in Double Perovskite Cs2AgBiBr6: Dominant Wave-like Phonon Tunnelling, Strong Quartic Anharmonicity and Lattice Instability
本研究从第一性原理揭示Cs2AgBiBr6超低热导率源于强非谐性及类波声子隧穿，并指出四声子散射对隧穿主导性的关键作用。
2023-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Ineffectiveness of Formamidine in Suppressing Ultralow Thermal Conductivity in Cubic Hybrid Perovskite FAPbI3
本研究通过第一性原理非谐晶格动力学与Wigner输运公式，揭示立方FAPbI3超低热导率主要源于[PbI3]1-单元而非有机FA+阳离子，并指出0 K非谐力常数会低估热导率。
2025-05-14 cond-mat.mtrl-sci
Optical-Phonon-Enabled Large Lattice Thermal Conductivity Anisotropy in Hexagonal Perovskites Cs$BX_3$ ($B$ = Mg, Cd; $X$ = Cl, Br, I)
University of Science and Technology Beijing（北京科技大学）
本研究通过第一性原理计算发现，六方钙钛矿Cs$BX_3$的晶格热导率存在显著各向异性，源于中频光学声子的面外热输运通道，为非范德华晶体的热导率各向异性工程提供了新平台。
2026-09-02 cond-mat.mtrl-sci
Unusual Valence of Ru and Prediction of Magnetism, Anomalous Hall Conductivity in a Newly Synthesized Double Perovskite Compound Ca_2CoRuO_6
本研究合成了两种新型双钙钛矿化合物，发现Ca$_2$CoRuO$_6$具单斜结构、Ru的+6不寻常价态与半金属基态，且自旋轨道耦合带来非平庸拓扑与中等偏大的反常霍尔电导率，为后续实验提供理论支撑。
2025-06-12 cond-mat.mtrl-sci
Low electrical conductivity of dry CaSiO3 perovskite under lower mantle conditions
University of Hawai'i at Manoa（夏威夷大学马诺阿分校）；Institute of Science Tokyo（东京科学大学）；Japan Synchrotron Radiation Research Institute（日本同步辐射研究所）
该研究通过高压高温实验测量干燥CaSiO3钙钛矿的电导率，发现其电导率低于此前报道、随压力降低，且无法解释下地幔高电导率异常，对下地幔整体电导率贡献小。
2026-09-07 cond-mat.mtrl-sci physics.geo-ph
Apparent giant dielectric constants, dielectric relaxation, and ac-conductivity of hexagonal perovskites La1.2Sr2.7BO7.33 (B = Ru, Ir)
我们提出了一个彻底的介电调查的六方钙钛矿La1.2Sr2.7IrO7.33和La1.2Sr2.7RuO7.33在一个广泛的频率和温度范围内，补充额外的红外测量。巨介电常数高达10^5的出现被揭示是由于电极极化。除了直流和交流电导率的贡献，我们检测到两个内在的弛豫过程，可以归因于不同的偏离中心的位置之间的离子跳跃。在这两种材料中，我们发现通过本地化的载流子跳跃的电荷传输的证据。在红外区，三个声子带被检测到，其次是几个电子激发。此外，这些材料提供了在宽带交流电导率中发生超线性幂律的进一步例子，最近提出这是所有无序物质的普遍特征。
2006-06-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
ATiO$_{3}$/TiO (A=Pb, Sn) superlattice: bridging ferroelectricity and conductivity
我们建议在钙钛矿型的ATIO $_{3}$中插入TiO层形成超晶格，并使用第一性原理计算研究其基本性质。我们的计算分析表明，该结构，其中包括重复的ATiO_{3}和TiO层，具有很强的各向异性导电性。该结构立即表明其导电性的可能控制离子位移有关其固有的铁电性。此外，我们还借助声子计算获得了低能相的结构信息，并研究了它们随外延应变的演化。由于可能的组合数量巨大，因此我们提出了一种混合钙钛矿和更简单的金属氧化物的方法，以构建具有新特性的材料。
2020-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Lone-Pair-Induced Lattice Softness Enables Ultralow Thermal Conductivity in Hybrid Organic-Inorganic Perovskite GuaPbI$_3$
Indian Institute of Technology Delhi（印度理工学院德里分校）
本文提出基于孤对电子的材料设计策略，通过化学诱导晶格软化在杂化有机-无机钙钛矿 GuaPbI3 中实现超低热导率（0.088 W m^-1 K^-1），同时保持电子传输路径，为热电材料设计提供新原理。
2026-06-15 cond-mat.mtrl-sci
Metallicity and conductivity crossover in white light illuminated CH$_3$NH$_3$PbI$_3$ perovskite
固有直流电阻率（$ρ$）-仅在单晶上可测量-通常是首先揭示给定材料特性的量。在CH $_3$ NH $_3$ PbI $_3$钙钛矿的情况下，在白光照明下测量$ρ$提供了对扩展和浅局域态（导带以下0.1eV）共存的洞察。前者主导的电传导，而后者，来自中性缺陷，作为一个长寿命的载流子水库访问的电荷传输热激发。值得注意的是，在最好的晶体中，电阻率在室温下的照明下显示出金属行为，为基础物理研究中的材料提供了新的维度。
2016-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Correlation of conductivity and angle integrated valence band photoemission characteristics in single crystal iron perovskites for 300 K < T < 800 K: Comparison of surface and bulk sensitive methods
在超高真空条件下对La0.9Sr0.1FeO3单晶体和La0.8Sr0.2Fe0.8Ni0.2O3薄膜进行了角积分价带电子能谱测量，并在300 ~ 800 K温度范围内进行了室温电导率测量。除了几次溅射和退火循环外，样品不是原位制备的。由于可逆相变和不可逆化学变化的结果，温度依赖性的体积代表性电导率分布的特殊变化由费米能附近的更多表面代表性价带谱中的强度变化半定量地反映。X射线光电子衍射图像反映了大块铁钙钛矿的对称性。在价带光电发射光谱（VB PES）的光谱细节的相关性和在温度变化过程中的电导率的细节表明，有价值的信息复杂的材料的电子结构和输运性质，可以得到没有原位制备。
2011-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermal Conductivity of CaSiO$_3$ Perovskite at Lower Mantle Conditions
地幔矿物的热导率（$κ$）是地球动力学模拟中的一个基本性质。它控制着地幔对流的形式和地幔冷却与地核冷却的时间尺度。立方CaSiO $_3$钙钛矿（CaPv）是下地幔（LM）中第三丰富的矿物（7体积%）。然而，尽管其重要性，没有理论或实验估计的CaPv的$κ$存在。由于其强非谐性，对其性质的理论研究具有挑战性。在相关高压和高温下的实验测量同样具有挑战性。在这里，我们提出了$ab$ $initio$的CaPv的$κ$的结果，使用一个既定的声子准粒子的方法，可以解决其强非谐性。我们还提供$κ$的实验测量。预测和测量是在良好的协议，并揭示了一个令人惊讶的大$κ$立方CaPv。尽管其相对较低的丰度，CaPv的$κ$可能会增加下地幔$κ$约10%，如果占。地壳物质富集的地幔区的$κ$将受到更强烈的影响。
2020-05-17 cond-mat.mtrl-sci physics.geo-ph
Deep Levels and Mixed Conductivity in Organometallic Halide Perovskites
理解缺陷的类型、形成能和捕获截面是有机金属卤化物钙钛矿（OMHP）器件领域的挑战之一。目前，这种理解是有限的，限制了OMHP太阳能电池的功率转换效率达到他们的肖克利奎塞尔极限。在这里，我们报告的深能级（DL）缺陷和它们对单晶甲基铵溴化铅钙钛矿（MAPB）的自由电荷传输性能的影响。为了确定DL活化能和捕获截面，我们使用光-霍尔效应光谱（PHES）与增强照明在稳态和动态制度。这种方法已被证明是方便的，由于直接DL可视化的亚带隙光激发的捕获的载流子。检测到具有高于价带的1.05 eV、1.5 eV和1.9 eV的活化能的DL。空穴俘获截面是利用亚带隙光激发后的光电导弛豫得到的。我们首次发现了导致非辐射复合的DL缺陷及其对能带排列的影响。此外，还利用飞行时间（ToF）测量了MAPB单晶在不同偏压下的输运特性。ToF测量的分析进一步证实了MAPB器件中亚带隙照明产生的霍尔迁移率的增加和空穴输运的增强。我们的研究提供了一个强有力的证据，在OMHP的深能级，并打开了更丰富的图片的作用和性质的MAPB单晶作为一个系统模型的第一次。深入了解OMHP的电气结构可以为开发更可行的技术提供更多机会。
2018-12-01 cond-mat.mtrl-sci
High thermoelectric figure of merit and thermopower in layered perovskite oxides
我们预测高热电效率的层状钙钛矿La $_2$ Ti $_2$ O $_7$，基于计算（主要是从头算）的电子结构，输运系数和热导率在很宽的温度范围内。在10 $^{20}$ cm $^{-3}$左右的最佳载流子密度下，用随温度变化的弛豫时间计算的$ZT$优值从室温下略高于1单调增加到1200 K下超过2.5。在最佳掺杂下，Seebeck热电势系数在200和300 $μ$ V/K之间，但在低掺杂下可以达到接近1 mV/K。这种材料的潜力大部分是由于其晶格热导率的顺序为1 W/（Km），使用基于从头算非谐计算的模型，我们解释这个低的值，由于有效的声子限制内的层状结构块。
2019-02-08 cond-mat.mtrl-sci
Substrate-dependent Photoconductivity Dynamics in a High-efficiency Hybrid Perovskite Alloy
在TiO $_{2}$、SnO $_{2}$、ITO和NiO上生长（FA $_{0.79}$ MA $_{0.16}$ Cs $_{0.05}$）$_{0.97}$ Pb（I $_{0.84}$ Br $_{0.16}$）$_{2.97}$的膜。通过测量薄膜和带电微悬臂梁之间作用的同相和异相力来询问薄膜电导率。我们跟踪了薄膜的电导率与时间、频率、光强度和温度（233至312 K）的关系。过氧化物的电导率是高的，光依赖于ITO和NiO。在TiO $_{2}$和SnO $_{2}$上，电导率在黑暗中低，随着光强度增加，并且在光移除后持续10秒。在升高的温度下，在TiO $_{2}$上，在黑暗中的电导率恢复率显示出活化的温度依赖性（E $_{a}$ = 0.58 eV）。令人惊讶的是，TiO $_{2}$和SnO $_{2}$上的光诱导电导率在低温下基本上瞬时弛豫。我们使用一个传输线模型的混合离子电子导体，以表明所提出的测量是敏感的电子和离子电导率的总和。我们合理化的看似不协调的意见使用的想法，空穴，通过与基板平衡或通过光照射，创建碘空位。
2019-01-16 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Synthesis, Structural, Electrical and Microchemistry Properties of Novel (LSCFM) LaxSr1-xCo1-y-zFeyMnzO3-δ (x=0.4, 0.6, 0.8, y=0.4, 0.8 and z=0.1, 0.2) Perovskites for SOFC Applications
钙钛矿是具有通式ABO 3的混合氧化物。已经发现许多不同的组合物是可能的，并且它们的数量由于它们的特性而快速增长，这些特性使得它们对于各种应用是理想的，例如用于固体氧化物燃料电池（SOFC）的阴极的制造。通过混合工业粉末制备了LaxSr 1-xCo 1-y-zFeyMnzO 3-δ（x=0.4，0.6，0.8，y=0.4，0.8和z=0.1，0.2）氧化物粉末，命名为LSCFM。粉末已被研究作为化学计量的函数，并已确定使用Rietveld分析的晶体结构参数。在低温烧结（1100 ℃）下，通过考虑两个立方钙钛矿相（x=0.4）或一个立方相和一个正交相（x=0.6、0.8），分别获得了每个烧结样品的结构分析结果。显微组织分析表明，最大晶粒尺寸约为0.63 μm。在1100 ℃下退火的样品（几乎为单相样品）表现出1.29 \times 103（Ω \cdot cm）-1的电导率。在1250 ℃烧结的样品具有更高的电导率，但接近最大值的曲线更尖锐。我们认为，低温烧结显示两相系统具有更宽的曲线最大值和高的电导率，为未来的应用在SOFC。
2011-07-30 cond-mat.mtrl-sci
Microscopic Origin of the Ultralow Lattice Thermal Conductivity in Vacancy-Ordered Halide Double Perovskites Cs$_2BX_6$ ($B$ = Zr, Pd, Sn, Te, Hf, and Pt; $X$= Cl, Br, and I)
University of Science and Technology Beijing（北京科技大学）
研究揭示了卤化物双钙钛矿Cs$_2BX_6$中超低晶格热导率的微观机制，指出低声速源于弱化学键而非结构空隙，为设计热传输性能可控的卤化物基材料提供指导。
2026-02-06 cond-mat.mtrl-sci
High-temperature thermoelectric properties of the double-perovskite ruthenium oxide (Sr$_{1-x}$La$_x$)$_2$ErRuO$_6$
制备了（Sr $_{1-x}$ La $_x$）$_2$ ErRuO $_6$和（Sr $_{1-x}$ La $_x$）$_2$ YRuO $_6$的多晶样品，测量了电阻率、Seebeck系数、热导率、磁化率和x射线吸收，研究了掺杂双钙钛矿型双金属间化合物的电子态和热电性能。我们已经观察到一个大的塞贝克系数为-160 $μ$ V/K和低的热导率为7 mW/cm K的$x$ = 0.1在800 K的空气中。这两个值适用于有效的氧化物热电体，尽管电阻率仍然高达1 $Ω$ cm。从磁化率和X射线吸收测量，我们发现，掺杂的电子存在的Ru $^{4+}$在低自旋状态。根据测量结果，讨论了电子态和导电机制。
2012-09-06 cond-mat.mtrl-sci
Atomic-scale origin of the low grain-boundary resistance in perovskite solid electrolytes
该研究结合电子显微学、振动谱学与主动学习势，揭示 LSTZ0.75 低晶界电阻源于富空位缺陷立方钙钛矿界面而非 Li 贫化。
2022-03-31 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis, Crystal Structure and Properties of a Perovskite-Related Bismuth Phase, (NH4)3Bi2I9
有机-无机卤化物钙钛矿，特别是甲基铵铅卤化物，最近导致光伏器件的显著突破。然而，由于这些基于钙钛矿的太阳能电池中的重金属铅的环境和稳定性问题，非铅钙钛矿结构的研究已经吸引了越来越多的关注。在这项研究中，一个层状钙钛矿结构，（NH 4）3Bi 2 I9，在溶液中制备，并通过单晶X射线衍射的结构是解决。DFT计算的结果表明铋离子具有显著的孤对效应，其带隙为2.04 eV，低于CH 3 NH3 PbBr 3的带隙。还进行了电导率测量以检查作为含铅钙钛矿的替代物在应用中的潜力。
2015-09-27 cond-mat.mtrl-sci
Exploring the microstructural origins of conductivity and hysteresis in metal halide perovskites via active learning driven automated scanning probe microscopy
提出一种主动机器学习框架驱动自动化扫描探针显微镜，自动发现金属卤化物钙钛矿中导致特定导电和迟滞行为的微观结构，为探索复杂材料功能起源及结合其他表征技术开辟了新机遇。
2022-12-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Efficient Thermal Transport across Molecular Chains in Hybrid 2D Lead Bromide Perovskites
我们报告的热容和跨平面热导率的测量2D（CxH2x+1NH3）2[MAPbBr3]n-1PbBr4（MA =甲基铵）溴化铅钙钛矿（2D LHP）在室温下作为八面体层厚度的函数（n = 1，2，3）和有机间隔基链长（x= 4，5，6，7，8）。我们观察到超低的热导率（0.18-0.51 W/m K）的所有二维LHP研究，但令人惊讶的是最小的抑制相对于散装MAPbBr 3（0.5 W/m K）的热导率。发现交叉平面热导率作为八面体层厚度（0.18-0.26 W/m K，n=1-3）和有机链长度（0.18-0.51 W/m K，x=4-8）的函数单调增加。此外，我们测量的热容量，很好地描述了复合材料理论，这表明大容量的声子态密度内的分层结构的单独的有机和无机的子相。随着有机相分数的增加（即有机链长度的增加）热导率增加的显著观察结果表明沿着有序烷基链骨架的有效热传递。我们的实验结果同意最密切的预测模型的弹道声子输运扩散界面散射-而不是正常的热传导内的每个阶段。这项研究表明了合成2D LHP的潜力，其热导率超过了大块钙钛矿相，同时也揭示了2D LHP中相关的声子传输途径。
2023-03-30 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Optical properties of perovskite alkaline earth titanates : a formulation
在这篇文章中，我们提出了一个公式的光学电导率作为卷积的能量分辨联合态密度和能量频率标记的跃迁率。我们的最终目标是开发一个基于增广空间递归的随机系统的方案。为了获得我们的配方的信心，我们将配方应用到三个碱土钛酸盐CaTiO_3，SrTiO_3和BaTiO_3，并比较我们的结果与这些系统的光学性能的可用数据。
2002-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Low-temperature transport in high-conductivity correlated metals: a density-functional plus dynamical mean-field study of cubic perovskites
Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute（平顿研究所计算量子物理中心）；Department of Physics and Astronomy, Stony Brook University（石溪大学物理与天文学系）；Institute for Theoretical Physics, University of Cologne（科隆大学理论物理研究所）；Department of Physics, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院物理系）；Center for Computational Mathematics, Flatiron Institute（平顿研究所计算数学中心）；Collège de France（法兰西公学院）
本研究通过DFT+DMFT方法分析立方钙钛矿中电子-电子散射，揭示低温输运机制及高导电材料的电子相关作用。
2026-02-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Superior Photo-carrier Diffusion Dynamics in Organic-inorganic Hybrid Perovskites Revealed by Spatiotemporal Conductivity Imaging
有机-无机金属三卤化物太阳能电池的优异性能得益于材料中电子和空穴的优异光物理性能。在这里，我们直接探测的自由载流子动力学Cs掺杂FAPbI 3薄膜的时空光电导成像。使用电荷传输层选择性地淬火一种类型的载流子，我们表明，在1微秒和10微秒的顺序上的两个弛豫时间对应于FACsPbI 3中的电子和空穴的寿命，分别。引人注目的是，扩散映射表明电子/空穴寿命的差异在很大程度上由它们不同的迁移率补偿。因此，两种载流子的长扩散长度（3 ~ 5 μ m）彼此相当，这一特征与混合三卤化物钙钛矿中独特的电荷捕获和去捕获过程密切相关。我们的研究结果揭示了这种材料优越的扩散动力学的起源，这对太阳能电池应用至关重要。
2021-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Compositionally Complex Perovskite Oxides as a New Class of Li-Ion Solid Electrolytes
复合陶瓷（CCC），包括高熵陶瓷（HEC）作为一个子类，提供了新的材料发现的机会，超越了传统的方法，寻找新的化学计量的化合物。在此，我们通过（1）非等摩尔组成设计和（2）控制微结构和界面的无缝组合建立了定制CCC的新策略。以全固态电池的氧化物固体电解质为例，我们通过发现一类新的成分复杂的钙钛矿氧化物（CCPO）来验证这些新策略，以显示提高离子电导率超出常规掺杂限制的可能性。为例（在所检查的28个CCPO中），我们证明，通过保持相当的电化学稳定性，与现有技术的（Li 0.375Sr 0.4375）（Ta 0.75Zr 0.25）O3-δ（LSTZ）基线相比，（Li 0.375Sr 0.4375）（Ta 0.375Nb 0.375Zr 0.125Hf 0.125）O3-δ中的离子电导率可以提高>60%。此外，离子电导率可以通过晶界（GB）工程再提高>70%，达到LSTZ基线的>270%。这项工作为设计和定制HEC和CCC提出了变革性的新策略，从而为发现用于储能和许多其他应用的材料打开了新的窗口。
2022-12-27 cond-mat.mtrl-sci
Tuning of the Thermoelectric Figure of Merit of CH$_3$NH$_3$MI$_3$ (M=Pb,Sn) Photovoltaic Perovskites
混合卤化物钙钛矿是光伏应用中非常有性能的化合物，具有大的Seebeck系数和低的热导率，使它们成为潜在的令人感兴趣的高品质因数（$ZT$）材料。为此，需要将这些半导体的电导率调整到更高的值。我们已经研究了原始形式的CH $_3$ NH $_3$ MI $_3$（M=Pb，Sn）样品，这两种材料都显示出非常低的$ZT$值;然而，光致掺杂（M=Pb）和化学掺杂（M=Sn）表明，通过进一步的掺杂优化，$ZT$可以朝向统一增强，并达到目前最有效的热电材料的性能水平。
2015-05-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fundamental cause for superior optoelectronic properties in halide perovskites
针对卤化物钙钛矿卓越光电特性的物理起源尚不明确的问题，提出由离子能量库驱动的电子上转换（解陷）是其根本原因，并通过引入离子-电子耦合等概念建立跨时间尺度的动力学关联，为提升器件性能提供理论指导。
2023-08-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Spatially extended nature of resistive switching in perovskite oxide thin films
利用电流测量原子力显微镜（AFM）技术直接观察了La_（1-x）Sr_xMnO_3（LSMO）薄膜的纳米级电脉冲电阻变化（EPIR）效应。在通过AFM针尖跨样品施加一个极性的切换电压之后，AFM针尖周围的局部纳米区域中的电导率增加，并且在施加相反极性的切换电压之后，局部电导率降低。在连续和短脉冲电压开关条件下都观察到这种可逆电阻开关效应。这对于未来的纳米级非易失性存储器器件应用是重要的。
2006-01-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous thermal conductivity and suppression of negative thermal expansion in ScF3
空的钙钛矿ScF 3在高达1100 K时表现出负的热膨胀。我们表明，从头计算的温度依赖性的有效声子谱允许定量描述该化合物的行为和抑制负热膨胀。基于这一结果，我们预测的热导率的异常温度依赖性，并解释它作为钙钛矿类的一般特征。最后，我们评论的事实，即抑制负热膨胀在这样高的温度是超出了准谐波近似的范围，我们讨论了这种抑制的基础上的温度依赖性的模式Grüneisen参数。
2016-07-04 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Combinatorial sputter synthesis of single-phase La(XYZ)O$_{3\pmσ}$ perovskite thin film libraries: a new platform for materials discovery
利用反应溅射中的自组织薄膜生长效应，合成了La-Co-Mn-O和La-Co-Mn-Fe-O钙钛矿薄膜材料库，实现了在300°C以上对B位元素大范围变化的单相纯La-钙钛矿合成，为定向开发高性能电催化剂开辟了新路径。
2023-03-29 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
The origin of grain size effects in Ba(Ti0.96Sn0.04)O3 perovskite ceramics with superior electrical properties
铁电陶瓷晶粒尺寸效应的研究在过去的50年里引起了人们极大的兴趣。尽管已经提出了不同的理论模型来解释结构和性质随晶粒尺寸的变化，但其潜在机制仍在争论中，这在该领域造成了很大程度的不确定性。在这里，我们报告的晶粒尺寸的结构和物理性质的Ba（Ti0.96Sn0.04）O3，这是一个模型钙钛矿系统，其中点缺陷，化学计量不平衡和相变的影响最小化Sn取代的影响的研究结果。结果发现，不同的微观机制是负责观察到的各种晶粒尺寸的依赖性。在细晶粒陶瓷中，高介电常数是由于高畴壁密度和极性纳米区域;粗晶粒陶瓷中的高d33是由于极化过程中高度的畴对准;中晶粒陶瓷中的大电场诱导应变是来自晶界的约束与非180度畴和极性纳米区域的可逆重取向之间的有利相互作用的结果。这些范例可以被视为通过粒度控制优化特定性能的一般准则。
2018-09-14 cond-mat.mtrl-sci
Amplified Photocurrent in Heterojunctions comprising Nano-rippled Zinc Oxide and Perovskite-inspired Cs3Cu2I5
本研究通过引入精确优化的ZnO纳米波纹结构，改善Cs3Cu2I5光电探测器中的电荷传输路径，显著增强光电流，为低导电性0D材料在光电子和物联网传感中的应用开辟了新途径。
2025-10-27 cond-mat.mtrl-sci
Polyaniline as a conductive polymer and its role in improving the efficiency and conductivity of perovskite solar cells
University of Mazandaran（马赞德兰大学）；Central Tehran Branch, Islamic Azad University（伊斯兰阿扎德大学德黑兰中央分校）；Universitas Ahmad Dahlan（艾哈迈德·达兰大学）
本文研究聚苯胺对钙钛矿太阳能电池性能的提升作用，对比氧化石墨烯、还原氧化石墨烯，发现还原氧化石墨烯使功率转换效率提升36.8%，验证了该方法的有效性。
2026-08-27 cond-mat.mtrl-sci cs.SY eess.SY
Single monolayer ferromagnetic perovskite SrRuO3 with high conductivity and strong ferromagnetism
NTT Basic Research Laboratories, NTT Corporation（NTT基础实验室，NTT公司）；The University of Tokyo（东京大学）；Hiroshima University（广岛大学）；Japan Synchrotron Radiation Research Institute (JASRI)（日本同步辐射研究所）
单层 SrRuO3 在 DyScO3 基底上表现出高导电性和强铁磁性，其电阻率显著低于在 SrTiO3 基底上生长的同类材料，为二维磁性氧化物系统提供了新平台。
2025-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unique Hierarchical Rotational Dynamics Induces Ultralow Lattice Thermal Conductivity in Cyanide-bridged Framework Materials
Xiangtan University（湘潭大学）；Hunan Normal University（湖南师范大学）
本研究通过整合层级振动与旋转动力学特性，在轻质氰化物桥连骨架材料中实现了超低声子热导率，为轻质材料超低导热设计提供了新范式。
2025-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Isotopic effect of proton conductivity in barium-zirconates for various hydrogen-containing atmospheres
在各种钙钛矿型质子传导氧化物中，Y掺杂的BaZrO 3钙钛矿是一种很有前途的电化学氢器件材料，因为它具有良好的化学稳定性和在500-800 °C的较高工作温度下较高的质子传导率。为了使功能BaZrO_3质子导体在电化学制氢装置中得到实际应用，有必要了解质子导电性的同位素效应。为了了解锆酸钡中质子传导率的同位素效应，在这项研究中，在Ar、（Ar +4%H2）、（Ar +4%D2）、（Ar + H2O）、（Ar + D2 O）和O2气氛中测量了两种不同成分的质子传导率：BaZr0.9Y0.1O2.95（BZY）和BaZr0.955Y0.03Co0.015O2.97（BZYC），温度范围为500 °C至1000 °C。通过比较所获得的结果，观察到由于Co元素在BaZr 1-xYxO 3-a质子导体中的共掺杂，在烧结性、导电性和同位素效应方面的显著差异。
2021-07-28 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Superior ferroelectricity and nonlinear optical response in a hybrid germanium iodide hexagonal perovskite
报道了准一维有机-无机杂化钙钛矿DMAGeI$_3$，其室温下具备与商用无机材料相当的大自发极化、低矫顽场及最强二次谐波产生响应，第一性原理计算揭示了其性能的微观机理。
2023-05-19 cond-mat.mtrl-sci
Inter-Domain Charge Transfer as a Rationale for Superior Photovoltaic Performances of Mixed Halide Lead Perovskites
含有碘离子和溴离子的混合物的有机-无机卤化铅钙钛矿在供体-受体异质结太阳能电池中始终比标准的甲基铵三碘化铅材料表现得更好。这种观察是违反直觉的，因为对于光伏材料通常预期非均匀性和组成无序导致载流子扩散长度和转换效率降低。在这里，我们结合超快光致电吸收和宽带荧光上转换光谱测量，以仔细检查混合阳离子，混合卤化物铅钙钛矿薄膜的载流子动力学。我们的研究结果证明了电荷转移激子（CTE）的形成跨越各种卤化物组合物的域的边界。对光致瞬态Stark信号的全局分析表明，CTE在几十到几百皮秒的时间内从富Br区逐渐演化到富I区。而不是构成重组中心，不同卤化物组合物的域之间的边界似乎有利于载流子分离，通过驱动光生空穴沿着溴化物含量降低的通道。
2018-08-08 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Superior thermal conductivity and extremely high mechanical strength in polyethylene chains from {\it ab initio} calculation
通过进行{ \it ab initio}计算和应用量子力学非平衡格林函数方法，预测了聚乙烯链的热导率和机械强度的上限。特别是，我们的计算有两个主要发现：（1）。在室温下，100 nm聚乙烯链的热导率可以达到310 W/K/m的高值;（2）.聚乙烯链中的杨氏模量高达374.5 GPa，并且聚乙烯链在经历结构相变为气态乙烯之前可以承受$32.85% \pm 0.05%$（极限）应变。
2013-03-22 cond-mat.mtrl-sci
Switchable and tunable Rashba-type spin splitting in covalent perovskite oxides
在过渡金属钙钛矿（ABO 3）中，大多数物理性质可通过结构参数（例如BO 6八面体的旋转）来调节。例子包括正铁氧体的内尔温度，混合价锰氧化物的导电性，或稀土钪酸盐的带隙。由于氧化物通常拥有大的内部电偶极子，并且可以容纳重元素，因此它们也成为显示Rashba自旋轨道耦合的主要候选者，通过这种耦合，电荷和自旋电流可以有效地相互转换。然而，尽管在SrTiO 3为基础的界面系统的一些实验报告，Rashba相互作用在这些材料中的研究很少，其与结构扭曲的相互作用仍然未知。在这封信中，我们确定了一种铋基钙钛矿，它具有巨大的电可切换的Rashba相互作用，其振幅可以通过铁电极化和氧八面体的呼吸模式来控制。这种特殊的结构参数源于Bi-O键的强共价性质，这让人想起钙钛矿镍酸盐中的情况。我们的研究结果不仅提供了新的策略，工艺敏捷的自旋-电荷转换器，但也突出了共价的相关性作为一个强大的处理复杂的氧化物设计新兴的属性。
2018-08-09 cond-mat.mtrl-sci
Dynamical Mean Field Theory of Double Perovskite Ferrimagnets
采用动态平均场方法对一种亚铁磁双钙钛矿结构的模型$Sr_2FeMoO_6$的磁转变温度和电导率进行了分析。计算的转变温度和光学电导率被发现敏感地依赖于能带结构。对于与局部自旋密度近似能带计算相一致的参数，计算的转变温度低于观察到的，特别是随着能带填充的增加而急剧下降，与实验相反。带参数，这将增加转变温度被确定。
2002-10-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The role of high-order anharmonicity and off-diagonal terms in thermal conductivity: a case study of multi-phase CsPbBr3
本研究基于第一性原理模拟，探讨了三/四声子散射、非谐声子重整化及相干声子非对角项对多相CsPbBr3热导率的影响，揭示了声学-光学声子相互作用及相干声子类波隧穿导致其极低类玻璃热导率的机制。
2023-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
