Antisite disorder driven spontaneous exchange bias effect in La2-xSrxCoMnO6 (0<x<1)
在钙钛矿晶格中通过二价碱土金属离子在稀土位置的掺杂已经见证了具有空间相关的电荷、自旋和轨道自由度的各种磁性和电子顺序。本文报道了在La_（2-x）Sr_xCoMnO_（6）（0 < x < 1）双钙钛矿中，空穴载流子（Sr ~（2+））掺杂引起的反位无序驱动的自发交换偏置效应。X射线衍射和拉曼光谱已经证明了随着Sr含量的增加而增加的无序度，直到x = 0.5，从而从x = 0.5降低到1。X射线吸收光谱表明，只有Co是存在于混合价的Co 2+和Co 3+状态与Sr掺杂，以补偿电荷中性。磁输运与反位无序的增加密切相关。B位的反位无序通过引入各种磁相互作用而中断了长程铁磁有序，并随着温度的降低而引发重入玻璃动力学、相分离和倾斜型反铁磁行为。这导致了具有单向各向异性的新型磁性微结构，其引起自发的交换偏置效应，该效应可以随着反位无序的量进行调谐。
2015-08-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Iron and molybdenum valences in double-perovskite (Sr,Nd)2FeMoO6: electron-doping effect
通过用三价Nd部分取代二价Sr（0 < x < 0.2），对双钙钛矿结构（Sr 1-xNdx）2FeMoO 6进行电子掺杂。用~（57）Fe穆斯堡尔谱研究了Fe的价态和B位有序度。Nd取代Sr增加了Fe和Mo原子占据错误位置的比例，即反位无序。它有非常小的影响，Fe价：一个小的，但可见的异构体位移的增加被认为是为混合价Fe II/III原子占据正确的网站，表明这些原子的二价轻微的运动，这是超过抵消反位Fe原子与III价态的分数增加。因此，有人认为，大部分的电子掺杂是由反位钼原子，这-被包围的六个MoV/VI原子-更喜欢较低的IV/V价态。因此，在Nd取代下，电荷中性要求造成晶格无序，使得低价MoIV/V可以存在。
2003-09-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
An antisite defect mechanism for room temperature ferroelectricity in orthoferrites
单相多铁性材料，允许铁电性和磁有序在室温以上共存是非常可取的，激励正在进行的研究机制，非常规铁电性的磁性氧化物。在这里，我们报告了一个反位缺陷机制的室温铁电性在外延薄膜的钇正铁氧体，YFeO 3，钙钛矿结构的倾斜反铁磁体。结合piezoresponse力显微镜，原子分辨元素映射与像差校正扫描透射电子显微镜和密度泛函理论计算表明，YFe反位缺陷的存在有利于促进铁电性的非中心对称畸变。这种机制预计类似于其他稀土正铁氧体，与稀土阳离子的半径上的极化的依赖。此外，垂直排列的纳米复合材料的磁致弹性氧化物CoFe2O4的支柱外延嵌入在YFeO3矩阵在室温下表现出强大的铁电性和亚铁磁性，以及显着的应变介导的磁电耦合效应。我们的工作揭示了反位缺陷在一系列磁性正铁氧体中提供铁电性的新机制中的独特作用，并进一步增强了该系列复合氧化物用于多铁性应用的功能。
2021-03-18 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
Do As antisites destroy the ferromagnetism of (Ga,Mn)As?
该研究利用密度泛函理论分析 As 反位缺陷对 (Ga,Mn)As 铁磁性的影响，揭示空穴补偿及交换竞争机制可解释实验差异。
2000-11-22 cond-mat.mes-hall 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
Highly spin-polarized carriers and strong ferromagnetism in doped perovskite antiferromagnetic semiconductors
本研究通过第一性原理模拟证实，对CaTcO₃和NaOsO₃等室温钙钛矿反铁磁半导体进行载流子掺杂可获得高自旋极化特性与强铁磁性，为自旋电子器件提供了新的候选材料体系。
2023-06-08 cond-mat.mtrl-sci
Dynamic control of octahedral rotation in perovskites by defect engineering
在$ABO_3$钙钛矿中设计氧八面体旋转模式是设计功能材料的有力途径。在这里，我们提出了一种策略，利用点缺陷，创建本地电偶极子和耦合到氧亚晶格，使直接驱动的旋转自由度。这种方法依赖于用较小的离子取代$A$位点，为动态地将八面体旋转耦合到外部电场铺平了道路。以菱面体LaAlO $_3$中常见的反位缺陷$\mathrm{Al_{La}}$为原型，采用原子密度泛函理论计算和有效晶格模型模拟了局域转动自由度向长距离转变的动力学过程.我们的模拟提供了一个洞察的主要参数，管理所提出的机制的操作，并允许定义筛选其他系统的指导方针，这种方法可以用于调整主机材料的属性。
2022-07-09 cond-mat.mtrl-sci
Antisite disorder in the battery material LiFePO$_4$
我们报告了详细的磁力测量和高频电子自旋共振（HF-ESR）测量，这些测量允许详细研究单晶LiFePO $_4$中的Li-Fe反位无序，即，Fe $^{2+}$ -和Li $^+$ -离子的交换。结果表明，Li位Fe $^{2+}$ -离子的磁矩不参与LiFePO $_4$中的长程反铁磁有序，而是形成准自由磁矩.反位缺陷处磁矩的各向异性轴与主晶向有关。这些时刻的本地字符被确认由HF-ESR研究检测相关的线性共振分支。磁各向异性表现为$Δ= 220(3)$ ~GHz、$Δ'\sim50$ ~GHz的显著零场分裂和高度各向异性的$g$因子，即，$g_\mathrm{a} = 1.4$、$g_\mathrm{b} = 2.0$和$g_\mathrm{c} = 6.3$。我们展示了一个通用的方法来精确地确定铁反位无序LiFePO $_4$从磁性研究，这意味着在锂位置的顺磁性Fe $^{2+}$ -离子的密度为0.53\%。
2020-04-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
NMR evidence for an antisite-induced magnetic moment on Bi in a topological insulator heterostructure MnBi$_2$Te$_4$/(Bi$_2$Te$_3$)$_n$
Institute of Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院物理研究所）
研究通过核磁共振和磁化测量揭示MnBi$_2$Te$_4$/(Bi$_2$Te$_3$)$_n$异质结中反位诱导的Bi磁矩，为理解拓扑绝缘体的磁相互作用提供新见解。
2026-04-08 cond-mat.mtrl-sci
Critical test for Altshuler-Aronov theory: Evolution of the density of states singularity in double perovskite Sr$_2$FeMoO$_6$ with controlled disorder
利用高分辨光电子能谱测量了不同Fe/Mo反位无序度的双钙钛矿结构Sr $_2$ FeMoO $_6$在费米能级（$E_\mathrm{F}$）附近的态密度随温度的变化. $E_\mathrm{F}$附近的DOS随着无序度的增加而系统性地减少，并随着温度的升高而恢复。无序金属的Altshuler-Aronov（AA）理论很好地解释了实验结果的相关性。标度分析的光谱提供了实验指示的功能形式的AA DOS奇点。
2007-04-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Uniaxial Néel Vector Control in Perovskite Oxide Thin Films by Anisotropic Strain Engineering
反铁磁薄膜通常表现出多畴状态，并且反铁磁Néel矢量的控制是具有挑战性的，因为反铁磁材料对磁扰动是鲁棒的。通过对典型的反铁磁材料LaFeO 3外延薄膜的各向异性面内应变工程的依赖，证明了单轴Néel矢量控制。正交（011）和（101）取向的DyScO3、GdScO3和NdGaO3衬底用于设计不同的各向异性面内应变状态。各向异性的面内应变稳定了单畴单斜LaFeO 3薄膜的结构。单轴Néel矢量沿着拉应变b轴，与块状LaFeO 3沿着较短的a轴具有Néel矢量相反，并且没有发现磁畴。因此，各向异性应变工程是设计独特功能响应的可行工具，进一步使反铁磁材料能够用于介观器件技术。
2020-11-24 cond-mat.mtrl-sci
Large positive magnetocaloric effect in a perovskite manganite
我们研究了钙钛矿锰氧化物Pr0.46Sr0.54MnO3的磁热力学性质。我们的数据表明，在TN = 210 K时，顺磁到反铁磁的转变是一级的，在零磁场下体积突然减小约0.14%，并伴随着比热的急剧异常。当施加足够大的磁场时，反铁磁相转变为铁磁相，样品体积急剧增加。这种场诱导的转变导致在一个大的正磁热效应低于TN（Sm = 10.4 Jkg-1 K-1，在H = 5.5 T），这是与反铁磁态的稳定性随着温度的降低而增加。
2003-06-09 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
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
Spin glass state in layered compound MnSb2Te4
作为MnBi_2Te_4的姊妹化合物和同构化合物，高质量的MnSb_2Te_4单晶是通过固相反应生长的，由于其热亚稳性，长时间的退火和窄的温度窗口起着关键作用。对MnSb_2Te_4单晶的X射线衍射分析表明，与MnBi_2Te_4相比，在Mn（3a）位上有28.9（7）%的Sb反位缺陷，在Sb（6c）位上有19.3（6）%的Mn反位缺陷。与反铁磁（AFM）性质不同，MnSb_2 Te_4在低于24 K时表现出自旋玻璃（SG）态，同时存在磁性和反铁磁竞争。通过直流和交流磁化强度测量，详细研究了其磁滞、各向异性和弛豫过程。此外，反常的霍尔效应作为一个p型导体被证明通过传输测量。这项工作授予MnSb 2 Te 4一个可能的访问到未来的探索奇异的量子物理通过消除奇数/偶数层数量的限制，在本征AFM MnBi 2 Te 4-家庭材料作为其磁性和潜在的拓扑结构之间的交叉在Sb-Te层。
2021-04-02 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure synthesis of an unusual antiferromagnetic metal CaCoO$_{3}$ with GdFeO$_{3}$-type perovskite structure
采用高压氧退火的方法成功地合成了GdFeO $_{3}$型钙钛矿结构的CaCoO $_{3}$。基于同步辐射X射线衍射数据和热重分析的详细结构分析表明，Co的价态为+4，样品没有氧缺乏。该化合物在95 K时表现出反铁磁有序，可能具有螺旋自旋排列，并在最低温度下保持非相干金属态。这项工作表明，钴$^{4+}$ -钙钛矿氧化物显示出各种磁相的带宽控制通过晶格畸变。
2017-07-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tunable spin textures in polar antiferromagnetic hybrid organic inorganic perovskites by electric and magnetic fields
有机-无机杂化钙钛矿（HOIPs）材料作为新型光电子器件的潜在应用受到了广泛关注。值得注意的是，Rashba带分裂，以及k空间中的特定自旋取向（即，自旋织构）与光电性能有关。本文利用第一性原理计算和对称性分析，研究了反铁磁HOIP铁电体TMCM_MnCl_3（TMCM =（CH_3）_3 NCH_2Cl，trimethylchloromethyl ammonium）的电极化的强度、磁性和自旋织构性质.这种最近合成的化合物是有序无序和位移型铁电体的原型，具有大的压电响应、高的铁电转变温度和优异的光致发光特性[You等人，Science 357，306（2017）]。最有趣的结果是，反转对称性破缺耦合到自旋轨道耦合引起的拉什巴带分裂和相关的强大的持续自旋织构（PST）和/或典型的螺旋自旋织构，这可以通过调整铁电体或，令人惊讶的是，也由AFM磁序参量操纵。在AFM序参量切换时自旋织构的可调性在很大程度上是未开发的，我们的研究结果不仅提供了一个平台，以了解AFM自旋织构的物理，但也支持AFM HOIP铁电体作为一类有前途的光电材料。
2020-07-20 cond-mat.mtrl-sci
Weakly spin-dependent band structures of antiferromagnetic perovskite LaMO$_3$ (M = Cr, Mn, Fe)
Yokohama National University（横滨国立大学）；RIKEN Innovation Center（理化学研究所创新中心）；National Institute for Materials Science (NIMS)（国立材料研究所）
通过第一性原理DFT研究反铁磁氧化物LaMO₃的自旋依赖能带结构，揭示自旋分裂规则及其在电极应用中的潜在优势。
2026-01-10 cond-mat.mtrl-sci
Electrically Tunable Topological State in [111] Perovskite Materials with Antiferromagnetic Exchange Field
基于交错电势和反铁磁交换场的能带工程，在存在内禀自旋轨道耦合的情况下，蜂窝晶格上的电子可能同时具有非零的Chern数和自旋Chern数的拓扑态.通过第一性原理计算，我们证实了该方案可以通过材料改性来实现，在钙钛矿G型反铁磁绝缘体中，沿[111]方向生长，d电子在单个弯曲的蜂窝晶格上跳跃。这种材料对于自旋电子学应用是理想的，因为它提供了自旋极化的量子化边缘电流，对磁缺陷和磁缺陷都是鲁棒的，并且自旋极化可通过反转电场来调节。
2013-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Defect-induced modulation of magnetic, electronic and optical properties of double perovskite oxide La$_2$CoMnO$_6$
采用第一性原理密度泛函方法研究了电子和空穴掺杂La $_2$ CoMnO $_6$（LCMO）的结构.空穴和电子掺杂分别通过在La $^{3+}$位引入Sr $^{2+}$和在LCMO中引入O位空位来实现。电子结构的计算表明，空穴掺杂改变了Co离子的电荷和价态，而电子掺杂影响Mn离子。引入缺陷被发现，以提高反位无序（ASD）在Co/Mn网站，这是预期影响系统的磁介电性能。我们的计算表明，虽然ASD和/或空穴掺杂诱导半金属在LCMO，电子掺杂恢复其绝缘状态。通过将不同共线自旋组态的DFT总能量映射到伊辛哈密顿量上，使用交换常数进行的平均场计算发现，缺陷倾向于降低居里温度（$T_C$）。有趣的是，计算出的系统的线性光学特性表明，该材料在存在缺陷的情况下具有高双折射值的光学活性，这是光通信和激光工业中非常受欢迎的特性。
2021-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Continuous metal-insulator transition of the antiferromagnetic perovskite NaOsO3
新合成的钙钛矿型NaOsO 3在高温下表现出Curie-Weiss金属性质，在410 K冷却时突然进入反铁磁绝缘状态。在低温极限下的电子比热是不存在的，表明带隙完全打开。在电子显微镜原位观察未发现任何晶格异常的转变温度附近。反铁磁关联很可能是能隙开放的主要原因。
2009-10-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Octahedral tilting and emergence of ferrimagnetism in cobalt-ruthenium based double perovskites
合成了稀土基钴钌双钙钛矿化合物A $_2$ CoRuO $_6$（A = La，Pr，Nd和Sm），并对其结构和磁性进行了研究。所有化合物均为单斜$P2_1/n$结构，Co和Ru位之间存在反位无序。La化合物在27 K以下具有反铁磁态，而Pr、Nd和Sm体系在$T_c$ = 46、55和78 K以下分别具有亚铁磁态。场相关的磁化强度数据表明，在含有磁性稀土离子的样品中，低于$T_c$的磁滞回线显著，然而，即使在最高的施加场下，磁化强度也不饱和。我们的结构分析表明Co-O-Ru键角的强烈扭曲，因为La $^{3+}$被较小的稀土离子如Pr $^{3+}$、Nd $^{3+}$和Sm $^{3+}$取代。所观察到的亚铁磁性可能与Co-O-Ru路径中由于键弯曲而增强的反铁磁超交换相互作用有关。Pr、Nd和Sm样品也显示出小的磁热效应，其中Nd样品在50 kOe处显示出最高的$\sim$ 3 Jkg $^{-1}$ K $^{-1}$量值。在低于20 K的熵的变化被发现是积极的Sm样品相比，在Nd对应的负值。
2019-03-25 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic and Electrical Properties of Ordered 112-type Perovskite LnBaCoMnO5+δ(Ln = Nd, Eu)
对LnBaCoMnO_（5 +δ）（Ln = Nd，Eu）型缺氧112型有序氧化物的研究表明，与LnBaCo_（2 O）_（5 +δ）型钴酸盐相比，它们在低温下具有某些不寻常的磁性。我们观察到锰取代钴抑制了铁磁态，并诱导了强的反铁磁相互作用。重要的是，NdBaCoMnO5.9描绘了一个明确的顺磁反铁磁型转变约220 K，而EuBaCoMnO5.7观察到一个不寻常的磁性行为低于177 K，其中包括嵌入在反铁磁矩阵的铁磁区域。Co/Mn的两种晶位及其混合价态的存在有利于铁磁相互作用，而反铁磁性则来源于Co ~（3+）-O-Co ~（3+）和Mn ~（4+）-O-Mn ~（4+）相互作用。与母体化合物不同，本Mn取代相在75- 400 K温度范围内不表现出显著的磁电阻效应。
2010-03-11 cond-mat.mtrl-sci
Non-$d^0$ Mn-driven ferroelectricity in antiferromagnetic BaMnO$_3$
使用第一性原理密度泛函理论，我们预测铁电基态-驱动的磁性Mn $^{4+}$离子的偏心-在钙钛矿结构的BaMnO $_3$。我们的发现是令人惊讶的，因为能量降低的共价键形成和能量升高的库仑排斥之间的竞争通常只有利于非磁性$d^0$离子在钙钛矿$B$ -位点上偏离中心。我们解释了这种倾向的铁电偏心通过分析中心对称和极性状态之间的电子结构的变化，并通过计算玻恩有效电荷，我们发现非常大的值Mn和O与我们计算的极化12.8 $μ$ C/cm $^2$一致。最后，我们提出了可能的路线，钙钛矿相可以稳定在通常的六方相，使单相多铁性的实际实现。
2009-01-21 cond-mat.mtrl-sci
Exchange interaction in ACu3Fe2Re2O12 quadruple perovskites
Institute of Metal Physics（金属物理研究所）；Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室）
本研究通过第一性原理计算揭示了ACu₃Fe₂Re₂O₁₂四重钙钛矿中磁交换相互作用的反铁磁特性及其与Re t₂g态填充的关系，阐明了其铁磁基态的稳定性。
2025-12-07 cond-mat.mtrl-sci
Exchange bias driven by the Dzyaloshinskii-Moriya interaction and ferroelectric polarization at G-type antiferromagnetic perovskite interfaces
交换偏置通常是合理的调用自旋钉扎效应所造成的未补偿的反铁磁界面。然而，补偿反铁磁体的其他外在因素，如界面粗糙度或自旋倾斜，必须考虑产生一个小的未补偿。作为替代方案，在这里，我们提出了两个（相关）可能的机制，驱动的内在Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和铁电极化，在钙钛矿与补偿G型反铁磁性的交换偏置效应的解释。其中一种机制仅在涉及多铁性材料时才起作用，并且可由电场控制。
2009-09-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Order in the Rare Earth Halide Perovskites CsEuBr$_3$ and CsEuCl$_3$
实验表明，CsEuBr $_3$和CsEuCl $_3$分别在2.0 K和1.0 K的Neel温度下是反铁磁有序的磁性半导体.考虑到CsEuCl $_3$的纳米颗粒和薄膜已经被报道在类似的温度下铁磁有序，我们在CsEuBr $_3$和CsEuCl $_3$中对反铁磁有序的观察扩展了卤化物钙钛矿的可能应用，现在包括自旋电子器件，其中铁磁和反铁磁器件都可以由单一材料制造。我们的密度泛函理论计算也支持CsEuCl $_3$可用作可开关磁性材料的结论。
2022-09-29 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.chem-ph
An Interesting Magnetoresistive System: Sr2FeMoO6
几十年来，已知通式为A2 BB 'O 6的有序双钙钛矿氧化物具有令人感兴趣的电子和磁性。然而，最近的一份报告中，一个壮观的负磁阻效应在这个家庭的一个特定的成员，即Sr 2FeMoO 6，这类化合物进行了严格的审查。在这篇简短的综述中，我们给出了一些理论和实验结果，主要描述了Fe/Mo反位缺陷对这种化合物性质的影响，并简要讨论了关于这种迷人化合物的一些其他令人困惑的事实
2004-11-16 cond-mat.mtrl-sci
Electron Doping of a Double Perovskite Flat-band System
电子结构的计算表明，Sr 2FeSbO 6双钙钛矿具有平带设置刚好在费米能级之上，其包括具有弱动力学电子跳跃的普通子带加上可以归因于晶格几何形状和轨道干涉的平子带的贡献。为了将费米能级置于该平带，合成了电子掺杂的Sr 2-xLaxFeSbO 6（0 < x < 0.3）样品，并通过高分辨同步辐射X射线粉末衍射测定了它们的磁性和室温晶体结构。所有材料的磁化率似乎都显示出反铁磁的最大值，但主要的自旋耦合从反铁磁到铁磁的电子掺杂。尚未确定三个子带或组合中的哪一个对该行为负责。
2023-01-20 cond-mat.mtrl-sci
Perovskite oxide heterojunction for Rashba-Dresselhaus assisted antiferromagnetic spintronics
实现基于反铁磁自旋电子学新兴原理的技术的一个主要障碍是缺乏合适的材料。在本文中，我们提出了一种设计的极|钙钛矿氧化物的非极性异质结构，其中SrIrO 3的单个晶胞夹在LaAl O 3的薄膜和SrTiO 3的基底之间。在密度泛函理论+ Hubbard U +自旋轨道耦合的框架下，我们的计算揭示了一个二维导电层，在界面处有电子和空穴口袋，表现出强烈的各向异性Rashba-Dresselhaus效应以及非共线反铁磁性，表明实现自旋轨道矩的可能性。各向异性Rashba-Dresselhaus效应的一个有洞察力的物理模型很好地解释了我们的结果，提供了Rashba-Dresselhaus系数的估计并说明了赝自旋方向。我们还观察到Ti 3d空带的邻近诱导的突出Rashba样效应。我们的结果表明，异质结构可能具有反铁磁自旋电子学的基本成分，值得实验验证。
2020-12-22 cond-mat.mes-hall 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
Antiferromagnetic long-range order in $5d^1$ double-perovskite Sr$_2$MgReO$_6$
双钙钛矿结构的A $_2$ BB 'O $_6$在有序B'位上具有重过渡金属离子，是研究电子关联和自旋轨道耦合（SOC）相互作用的一类重要化合物。本文制备了高质量的Sr $_2$ MgReO $_6$粉末和单晶样品，并进行了非共振和共振同步辐射X射线衍射实验，研究其磁性基态。通过结合磁化率和热容的测量，我们得出结论，Sr $_2$ MgReO $_6$表现出层状反铁磁（AF）秩序在温度低于$\sim$ 55 K的传播矢量q =（001），这与以前怀疑的自旋玻璃状态。我们的工作阐明了Sr $_2$ MgReO $_6$中的磁序，并证明它是一个寻找磁八极序和奇异自旋动力学的候选系统。
2020-06-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coupling and competition between ferroelectricity, magnetism, strain and oxygen vacancies in AMnO3 perovskites
我们采用基于密度泛函理论的第一性原理计算研究了钙钛矿锰氧化物系列AMnO 3（A= Ca 2+，Sr 2+，Ba 2+）中氧空位、A位阳离子尺寸/容限因子、外延应变、铁电性和磁性之间的相互作用。我们发现，正如预期的那样，通过化学压力或拉伸应变增加体积通常会降低中性氧空位的形成能，这与它们扩展晶格的既定趋势一致。增加的体积也有利于极性扭曲，因为氧八面体的竞争旋转被抑制，并且因为与阳离子偏离中心相关的库仑排斥减少。有趣的是，铁电极化的存在有利于铁磁反铁磁有序，由于抑制反铁磁超交换的极性扭曲弯曲的Mn-O-Mn键角远离最佳的180度。有趣的是，我们发现，极性扭曲竞争形成的氧空位，这有一个较高的形成能量在极性相;相反，氧空位的存在下抑制极化的发生。与此相反，氧空位的形成能是较低的铁磁比反铁磁有序相同的结构类型。我们的研究结果提出了一个丰富而复杂的相图，其中缺陷化学，极化，结构和磁性可以修改使用化学势，应变，电场或磁场。
2016-06-16 cond-mat.mtrl-sci
Signature of an antiferromagnetic metallic ground state in heavily electron doped Sr2FeMoO6
Sr $_{2}$ FeMoO $_6$是一种双钙钛矿化合物，以其高温行为而闻名。结合不同的磁性和光谱工具，我们表明，该化合物可以驱动到反铁磁金属态的罕见的例子，通过介子掺杂。考虑到合成的Sr $_{2-x}$ La $_x$ FeMoO $_6$（1.0 $\le{x}\le$ 1.5）化合物，我们发现令人信服的证据反铁磁金属基态的$x\ge$ 1.4。对这些化合物的局部结构研究揭示了由强La-O共价驱动的La，Fe和Sr，Mo富集区的不寻常的原子尺度相分布：迄今为止在双钙钛矿中未公开的现象。我们的研究结果的总体趋势是在与上述局部化学波动，这再次证实了相关的动能驱动的磁性模型的现实结构进行的理论计算一致。
2012-04-16 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties of double perovskite $Ln_2$CoIrO$_6$ ($Ln$ = Eu, Tb, Ho): hetero-tri-spin $3d$-$5d$-$4f$ systems
双钙钛矿的领域现在正在推进到A，B和B $'$站点上的三个磁性元素。合成了一系列含三种磁性元素的铱基双钙钛矿化合物$Ln_2$ CoIrO $_6$（$Ln$ = Eu，Tb，Ho）。该化合物以单斜结构结晶，空间群为$P2_1/n$。在直流和脉冲磁场下，通过磁化率和场相关磁化强度研究了这些异质三自旋$3d$-$5d$- $4f$体系的磁性。所有这些化合物在温度$T_C$高于100 K时都表现出亚铁磁转变，这归因于Co $^{2+}$和Ir $^{4+}$自旋之间的反铁磁耦合。对于Eu $_2$ CoIrO $_6$，磁性类似于La $_2$ CoIrO $_6$的磁性。Eu $^{3+}$自旋显示Van Vleck顺磁性，不与过渡金属阳离子显着相互作用。相比之下，Tb $_2$ CoIrO $_6$和Ho $_2$ CoIrO $_6$揭示了低于较低温度$T_N$的反铁磁顺序的第二次转变。温度引起的亚铁磁-反铁磁相变可以用自旋重取向转变来解释。此外，在这两种化合物中，在$T_N$以下观察到具有小滞后的磁场诱导自旋翻转转变。所有三种化合物的磁矩在低温下不饱和至60 T。在所有三种化合物中也观察到中等磁热效应。我们的研究结果应该激励进一步调查的自旋配置这些铱基双钙钛矿单晶。
2019-01-16 cond-mat.mtrl-sci
Coupling between magnetic ordering and structural instabilities in perovskite biferroics: A first-principles study
我们使用基于第一性原理密度泛函理论的计算来研究稀土（R $=$ La，Y，Lu）和Bi基双铁性铬铁矿的高对称性立方钙钛矿结构中的结构不稳定性，重点关注具有对位、铁磁和反铁磁有序状态的$Γ$和$R$点声子。我们发现：（a）具有G型反铁磁有序的结构是最稳定的，（b）这些氧化物中最主要的结构不稳定性是与氧八面体的旋转有关的结构不稳定性，以及（c）涉及Cr-O-Cr键角变化的结构不稳定性敏感地依赖于磁有序的变化。结构不稳定性对磁有序的依赖性可以通过超交换相互作用如何依赖于Cr-O-Cr键角和Cr-O键长来理解。我们证明了如何充分屈曲的Cr-O-Cr链可以有利于铁磁性。出生的有效电荷（BEC）计算的Berry相位表达式被发现是非常大的A-阳离子，表明其化学相关的铁电畸变。
2007-04-10 cond-mat.mtrl-sci
The reversal of magnetization driven by the Dzyaloshinskii-Moriya interaction(DMI) in perovskite Bi2FeMnO6
从头计算结果表明，当在位库仑相互作用（$U$）大于2.7 eV时，反铁磁畸变（AFD）畸变与磁化强度的耦合被抑制，使磁化强度发生旋转，反铁磁矢量和带隙随在位库仑相互作用的变化出现异常.这种耦合是由于反对称Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（Eg-Eg态AFM相互作用和电荷重新分配驱动的）相对于不同的AFD扭曲。
2012-12-18 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties of the double perovskites LaPbMSbO6 (M = Mn, Co and Ni)
在低于1000 ℃的温度下，采用水相合成法合成了新型双钙钛矿LaPbMSbO_6（M2+ = Mn ~（2+），Co ~（2+），Ni ~（2+））多晶。所有样品都是单斜晶系，空间群P21/n，从Rietveld分析的X-射线粉末衍射图谱。当M2+ = Ni 2+时，M2+和Sb 5+在两个八面体位置间的分布有3%的无序，而当M2+ = Mn 2+和Co 2+时，无序程度较低，这三个样品都发生了反铁磁转变，这是由于M2+通过超超交换路径M2+ -O2- -Sb 5 + - O2- - M2+发生反铁磁耦合所致。转变温度低：Mn ~（2+）、Co ~（2+）和Ni ~（2+）的温度分别为8、10和17 K，这是由于磁性离子M ~（2+）之间的距离相对较长。此外，对于LaPbMnSbO 6的一个小的转变，在45 K被发现，亚铁磁特性，可能是由于一个小的Mn 2+和Sb 5+之间的无序。这种无序将产生额外的和更短的相互作用路径：超交换Mn 2 + - O2- -Mn 2+。
2013-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-Driven Transitions in La2CoTiO6: Antiferromagnetic Insulator to Nonmagnetic Metal via Antiferromagnetic Metal in a Double Perovskite Oxide
本研究通过第一性原理计算发现，双钙钛矿氧化物La₂CoTiO₆在静水压作用下会依次发生反铁磁绝缘体-反铁磁金属-非磁性金属的相变，揭示了结构畸变与自旋态转变的关联机制。
2024-07-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological Hall effect in a non-magnetic metal interfaced to a canted antiferromagnetic insulator in perovskite oxide heterostructures
本文报道了 DyFeO$_3$/CaRuO$_3$ 钙钛矿异质界面中由非共面自旋织构产生的拓扑霍尔效应，在 20 K 下观测到相当于 30 T 有效磁场的阶梯状霍尔信号，证明涌现场邻近效应具有普适性并拓展了材料选择范围。
2024-06-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
First-Principles Understanding of the Electronic Band Structure of Copper-Antimony Halide Perovskite: The Effect of Magnetic Ordering
我们报告的理解的电子能带结构的$Cs_4CuSb_2Cl_{12}$钙钛矿通过第一性原理密度泛函理论计算。我们发现，最稳定的状态具有反铁磁配置，其中每个$[CuCl_6]$八面体链沿[010]方向是反铁磁的。只有同时考虑正确的磁序和Cu $\it{d}$电子交换作用的改善，才能得到合理的能带结构。
2017-07-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Ab-inito study of low temperature magnetic properties of double perovskite Sr2FeOsO6
采用密度泛函理论计算了有序3d-5d双钙钛矿结构Sr 2FeOsO 6的电子结构和磁交换作用，该结构最近引起了人们对有趣的反铁磁转变的关注.我们的研究揭示了长程磁交换相互作用在该化合物中所起的重要作用。铁磁近邻Os-O-Fe相互作用和反铁磁次近邻Os-O-Fe-O-Os相互作用之间的竞争在该体系中引起强烈的阻挫，这解释了实验中观察到的晶格畸变和磁相变。
2014-03-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structure-related transport properties of A-site ordered perovskite Sr3ErMn4-xGaxO10.5-d
我们报道了Sr 3ErMn 4-xGaxO 10.5-d的X射线衍射、电阻率、热电势和磁化强度，其中A位有序的四方相出现在x=1以上，并揭示了该系统具有典型的反铁磁绝缘体中Mn 3+的性质。我们成功地在不同的制备条件下制备了A位有序相和无序相（x=1），并观察到无序相的电阻率显著降低。我们讨论了可能的起源减少的维数和无序的影响集中。
2011-03-17 cond-mat.mtrl-sci
Ruddlesden-Popper defects act as a free surface: role in formation and photophysical properties of CsPbI3
本研究探究了CsPbI₃中Ruddlesden-Popper缺陷的形成机制与作用，发现其原子排布类似自由表面可稳定相位，RP面电子学良性但拐点反位缺陷有害，提出增减策略可同时提升稳定性与光性能，机制可推广至其他钙钛矿体系。
2025-03-02 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
Colossal magnetoresistance in the insulating ferromagnetic double perovskites Tl$_2$NiMnO$_6$: A neutron diffraction study
在双钙钛矿家族中，迄今为止仅在半金属亚铁磁体中观察到巨磁阻（CMR），例如已知情况Sr $_2$ FeMoO $_6$，其中巨磁阻归因于半金属性质而在晶界处的隧穿MR。本文报道了一种新材料--Tl $_2$ NiMnO $_6$，它是一种通过高压高温合成而稳定的相对有序的双钙钛矿结构，在居里温度附近显示出CMR。我们用中子衍射实验和电子结构计算解释了这种效应的起源，揭示了这种材料是铁磁绝缘体。因此，有序的T1 $_2$ NiMnO $_6$（~70%的Ni $^{2+}$ /Mn $^{4+}$阳离子有序）代表铁磁绝缘双钙钛矿的第一次实现，显示CMR。结构和磁性之间的关系的研究，使我们能够澄清自旋玻璃行为的性质在无序的Tl $_2$ NiMnO $_6$（~31%的阳离子有序），这是有关的反位缺陷的集群和与短程自旋关联。我们的研究结果突出了阳离子有序在建立长程磁性基态中的关键作用，并为开发双钙钛矿中的先进磁性材料奠定了新的途径。
2019-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.chem-ph
Effects of Strain on Orbital Ordering and Magnetism at the Perovskite Oxide Interfaces: LaMnO$_3$/SrMnO$_3$
我们研究了应变如何影响SrMnO $_3$和LaMnO $_3$之间的界面处的轨道有序和磁性从密度泛函计算和解释的基本结果在一个三位Mn-O-Mn模型。Mn原子之间的磁相互作用由Mn t $_{2g}$核自旋的反铁磁超交换和巡游e $_g$电子的铁磁双交换之间的竞争控制。虽然核心电子相对不受应变的影响，但巡回电子的轨道特性受到强烈影响，这反过来又导致铁磁双交换强度的大变化。外延应变产生MnO $_6$八面体的四面体畸变，将Mn-e $_g$态分裂成x $^2$ -y $^2$和3 z $^2$-1态，如果应变在平面内是拉伸的，则前者的能量较低，如果应变是压缩的，则相反。对于拉伸应变的情况，由于在平面中较大的电子跳跃，导致x $^2$ -y $^2$轨道的较高占据增强了平面内铁磁双交换，同时导致平面外双交换的减少。这种减少是大到足以克服反铁磁超交换，这赢得了面外Mn原子之间产生净反铁磁相互作用。对于面内压缩应变的情况，发生相反的情况，即，3 z $^2$ -1轨道的较高占据率导致面外铁磁相互作用，而面内磁相互作用保持反铁磁。具体的密度泛函结果的（LaMnO $_3$）$_1$ /（SrMnO $_3$）$_1$和（LaMnO $_3$）$_1$ /（SrMnO $_3$）$_3$超晶格的各种应变条件。
2008-07-09 cond-mat.mtrl-sci
The 6H-Perovskite Dimer Lattice with Antiferromagnetic Interactions: Ba$_3$ARu$_2$O$_9$
本研究综合理论与实验方法分析了6H-钙钛矿二聚体晶格的磁行为，揭示了随二聚体间耦合增加从非磁性单态到有限磁矩基态的相变，并确定了量子涨落、配体杂化和多重态混合三种磁矩抑制机制。
2025-08-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Defect-driven ferrimagnetism and hidden magnetization in MnBi$_2$Te$_4$
MnBi $_2$ Te $_4$（MBT）材料是一种很有前途的反铁磁拓扑绝缘体，其场驱动铁磁性可引起轴子绝缘体和Weyl半金属态之间的转变.然而，Mn/Bi反位缺陷和主Mn层之间的反铁磁耦合的存在可以降低低场磁化，并且已经表明，这种缺陷在结构相同的平凡磁性绝缘体MnSb $_2$ Te $_4$（MST）中更普遍。我们使用高场磁化测量表明，MBT和MST的磁化发生在阶段和完全饱和需要~ $\sim$ ~60特斯拉的领域。因此，MBT中的低场磁化平台状态，其中许多量子反常霍尔态的确定进行了研究，实际上由亚铁磁七重块包含均匀和交错的磁化分量。
2021-06-02 cond-mat.mtrl-sci
First-Principles study of vibrational and non-collinear magnetic properties of the perovskite to post-perovskite pressure transition of NaMnF3
我们进行了第一性原理研究的结构，振动，电子和磁性的NaMnF 3下施加各向同性压力的性质。我们发现NaMnF 3在8 GPa下经历了从Pnma畸变钙钛矿结构向Cmcm后钙钛矿结构的重构相变。这通过Mn-F-Mn键的突然变化来证实，其中晶体从Pnma相中的角共享八面体变为Cmcm相中的边缘共享八面体。磁有序也从Pnma相中的G型反铁磁有序变为Cmcm相中的C型反铁磁有序。有趣的是，我们发现高自旋d轨道填充保持在相变，这在已知的磁性后钙钛矿结构中从未观察到。我们还发现了一个高度非共线磁有序的Cmcm后钙钛矿相，驱动一个大的铁磁倾斜的自旋。我们讨论了这些结果的有效性与在我们的研究中使用的GGA+U交换相关功能的U和J参数，并得出结论，大的自旋倾斜是一个有前途的性能后钙钛矿氟化物。
2014-07-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic and dielectric properties of YbMnO3 perovskite thin films
亚稳的锰钙钛矿显示反铁磁性的所谓的E相预测是多铁性的。由于需要高压合成的这一阶段，这一预测已被证实，在散装HoMnO 3。在这里，我们报告的生长和表征的YbMnO 3钙钛矿薄膜生长下外延应变。可以获得高度取向的薄膜，厚度低至~30 nm，显示出与E相预期的磁-介电耦合和磁响应。我们观察到，只有在d <30nm的非晶薄膜的情况下，磁性才偏离体行为，表现出玻璃态的磁性行为。我们表明，应变效应本身不能解释这种差异，而薄膜形态起着至关重要的作用。
2008-07-10 cond-mat.mtrl-sci
High entropy oxides: An emerging prospect for magnetic rare earth - transition metal perovskites
它已被证明，氧化物陶瓷含有多种过渡和/或稀土元素在等摩尔比具有强烈的倾向，结晶在简单的单相结构，稳定的高构型熵。类似于金属合金系统，这些氧化物被表示为高熵氧化物（HEO）。HEO概念允许进入多元相图中迄今未知的领域。在已经实现的结构中，存在高度复杂的稀土-过渡元素钙钛矿类。通过应用高熵稳定化的创新概念产生的这类迷人的材料提供了一个新的和多方面的研究空间，有望发现前所未有的性质和现象。本研究提供了第一次调查选定的化合物的这种新型材料的磁性。通过直流和交流磁力测量的综合研究与元素特定光谱相结合，以了解系统中磁交换和高度化学无序之间的相互作用。我们观察到一个占主导地位的反铁磁行为的单相材料，结合一个小的铁磁贡献可能源于小的铁磁簇或配置在反铁磁矩阵。从长远来看，建议用高通量方法筛选这类化合物的性质，包括实验和理论相结合的方法。
2019-03-12 cond-mat.mtrl-sci
