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
Origin of dielectric relaxation observed in complex perovskite oxides Ba(1-x)La(x)Ti(1-x)Cr(x)O3
在20~300 K温度范围内，精确测量了组成比为0.4 ≤ x ≤ 0.7的复合钙钛矿氧化物Ba（1-x）La（x）Ti（1-x）Cr（x）O3（BLTC）陶瓷的介电常数随频率的变化关系，发现其介电弛豫与CaCu 3 Ti 4 O 12（CCTO）陶瓷十分相似，其在100 K附近表现出类似Debye的频率色散。在BLTC中，铁电相变温度随着x的增加而向低温移动，而在高温区新出现了显著的介电弛豫。介电弛豫可以用一系列两个R-C并联电路的等效模型来解释，这对应于具有内部阻挡层电容器的样品中的异质结构。通过电导率随温度变化和本征介电常数与温度无关的模型，很好地解释了所测介电常数的温度和频率依赖性。研究还发现，在高温区，薄膜对介电弛豫的贡献受样品上直流偏置场的影响。
2005-04-04 cond-mat.mtrl-sci
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
Perspective: Dielectric and Ferroic Properties of Halide Perovskite Solar Cells
卤化物钙钛矿半导体对电场的响应方式随时间和长度尺度而变化。我们讨论的微观过程，引起这些材料的宏观极化，范围从光学和振动响应的离子和电子的运输。介电常数的强频率依赖性可以通过将静态介电常数分离成其组成部分来理解，包括由于旋转偶极子引起的取向极化，其将理论与实验观察联系起来。铁电性的有争议的问题得到解决，我们强调最近的进展，在材料和域表征，但强调与隔离自发晶格极化从其他过程，如带电缺陷的形成和运输的挑战。我们的结论是CH $_3$ NH $_3$ PbI $_3$表现出铁弹性驻极体的许多特征，其中自发晶格应变耦合到长寿命的亚稳态极化状态。
2018-12-03 cond-mat.mtrl-sci
High-throughput study of the static dielectric constant at high temperatures in oxide and fluoride cubic perovskites
利用有限温度声子计算和Lyddane-Sachs-Teller关系，我们从头计算了78种立方钙钛矿结构半导体氧化物和氟化物在1000 K下的静态介电常数。我们首先比较我们的方法与实验测量，我们发现，它成功地描述了一系列的氧化物BaTiO $_{3}$，SrTiO $_{3}$，KTaO $_{3}$的静态介电常数$ε_{DC}$的温度依赖性和相对有序。我们表明，在我们的高通量研究的框架中，非谐性对离子钳位介电常数，玻恩电荷和声子寿命的影响可以忽略不计。基于高温声子谱，我们发现在1000 K时，$ε_{DC}$在氧化物中的色散比在氟化物中的色散大一个数量级。我们显示的介电常数与简单的结构描述符的相关图，我们指出，$ε_{DC}$实际上是很好的相关性与无限频率的介电常数$ε_{\infty}$，即使在这些材料中的相变，其中$ε_{DC}$是强烈的温度依赖性。
2020-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Low temperature Magneto-dielectric coupling in nanoscale layered SmFe0.5Co0.5O3 perovskite
本研究通过磁性和介电测量确定了SmFe0.5Co0.5O3纳米层状混合铁磁层的不同物理特性，磁化强度分析表明该体系为反铁磁体系，在310 K附近有一个磁性转变，在192 K和22 K附近有两个自旋重取向转变。反对称交换相互作用由于磁自旋的倾斜以类似于Ln-Fe-Co系统的方式诱导弱铁磁性。重要的是，这种纳米级层状钙钛矿还表现出约2.5%（100 K）的正磁介电效应，并且该值在该温度的两侧降低。我们根据阳离子之间的磁相互作用以及低温范围内的自旋-晶格相互作用分析了与磁和介电耦合存在相关的条件。
2018-12-21 cond-mat.mtrl-sci
Glassy Dielectric Response in Tb_2NiMnO_6 Double Perovskite with Similarities to a Griffiths Phase
对双钙钛矿Tb $_2$ NiMnO $_6$进行了频率依赖和温度依赖的介电测量。介电常数的实部（$ε_1$）和虚部（$ε_2$）显示出三个平台，表明分别源自体相、晶界和样品-电极界面的介电弛豫。利用$RC$电路模型成功地模拟了$ε_1$和$ε_2$的温度和频率变化。阻抗的复平面$Z'$ - $Z"$使用具有电阻器$R$和恒定相位元件的串联网络来模拟。利用修正的德拜模型对介电常数随频率的变化进行了分析，确定了不同的弛豫区域。直流电导率的温度依赖性也在，$T^*$处呈现明显的斜率变化。有趣的是，$T^*$与声子模中出现异常的温度和该化合物的格里菲斯温度进行比较。对应于本体的分量$R$和$C$以及来自改进的德拜拟合的参数$α$倾向于支持该假设。虽然这些结果不能用磁电耦合来解释，但晶格和磁性之间的关系是显著的。
2013-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Three-Dimensional to Layered Halide Perovskites: A Parameter-Free Hybrid Functional Method for Predicting Electronic Band Gaps
针对标准杂化泛函预测3D及层状卤化物钙钛矿带隙的不足，本研究评估DSH泛函，提出基于对应3D钙钛矿介电常数的改进策略，提升预测精度，为光电子材料建模提供高效无参数方法。
2025-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Confinement-Driven Exciton Behavior in 2D Halide Perovskites from Dielectric-Dependent Hybrid Methods
研究揭示了二维卤化物钙钛矿中介电各向异性对激子行为的影响，通过理论和实验分析，展示了介电约束与各向异性屏蔽对电子结构和激子结合能的调控作用。
2025-12-07 cond-mat.mtrl-sci
Dielectric softening in the halide double perovskites $A_2$Au$_2X_6$ ($A$: Cs, Rb; $X$: Cl, Br, I) via a strain-mediated pseudotriggered mechanism
本研究通过第一性原理计算与群论分析，在无铅Jahn-Teller活性卤化物双钙钛矿$A_2$Au$_2X_6$中发现新型铁电相，揭示应变介导的伪触发介电软化机制，为提升光伏性能及拓展铁电相变研究提供新思路。
2025-10-02 cond-mat.mtrl-sci
The virtual crystal approximation revisited: Application to dielectric and piezoelectric properties of perovskites
我们提出了一种方法来实现的虚晶近似（VCA）的密度泛函方法的背景下的固溶体的性质的研究。我们的方法可以很容易地应用到任何类型的赝势，也有它可以用来获得估计的原子力，如果真正的原子存在，从而使洞察到预期的位移在真正的合金。我们应用Vanderbilt超软赝势方法预测了Pb（Zr[0.5]，Ti[0.5]）O[3]固溶体顺电相和铁电相的介电和压电性质。有序合金超级电池上进行的计算和与父母的化合物的数据进行比较证明了使用VCA钙钛矿固溶体的充分性。特别是，VCA方法再现了反常玻恩有效电荷和大值的压电系数。
1999-08-25 cond-mat.mtrl-sci
On Static Dielectric Response of Microcomposites of the Type Ferrolastics-Dielectrics For Application in Solid Oxide Fuel Cells (SOFC)
我们描述了铁弹-介电微复合材料的静态介电响应。依赖于温度，压力和浓度被认为是在准弹性转变的温度。近年来，对于钙钛矿氧化物在固体氧化物燃料电池（SOFC）、汽车中的废气传感器、用于分离过程的膜和作为催化剂中的应用，存在相当大的兴趣，所述钙钛矿氧化物具有铁弹性性质，例如，（$ LaSrCoO_{3}$）类型。铁弹介电微复合材料及其性能的测量可以改善这些应用的钙钛矿氧化物的性能。
2016-10-30 cond-mat.mtrl-sci
Phase transitions and phase diagram of the ferroelectric perovskite NBT-BT by anelastic and dielectric measurements
测量了（Na_{0.5} Bi_{0.5}）_{1-x} Ba_{x} TiO_{3}（NBT-BT）在纯NBT和包括准同型相界的组成范围内（0 <= x <= 0.08）的复弹性柔量和介电常数。NBT的顺应性在菱面体/四面体和四面体/立方转变处呈现尖峰，允许确定相图的四面体区域，到目前为止由于强晶格无序和小的扭曲和所涉及的极化而不可能。尽管有充分的证据表明无序和结构的异质性，R-T转变仍然尖锐的x = 0.06，而T-C转变合并到扩散和弛豫样过渡与广泛的介电和弹性介电常数的最大值。尝试在有关的滞弹性和介电曲线的不同功能的不同模式的八面体旋转和极性阳离子移位。也被认为是可能的阳离子位移局部具有单斜对称性，为PZT附近的准同型相界。
2010-03-01 cond-mat.mtrl-sci
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
Predicting polarization and nonlinear dielectric response of arbitrary perovskite superlattice sequences
我们对短周期铁电超晶格的非线性介电响应进行了第一性原理计算。我们不仅计算和存储的总极化，但也Wannier为基础的个别原子层的极化，作为电位移场的函数，并使用这些信息来构建一个模型，能够预测的非线性介电响应的任意超晶格序列。我们证明了我们的方法的成功应用，由SrTiO $_3$，CaTiO $_3$，和BaTiO $_3$层的超晶格。
2008-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlling Excitons in Quasi-1D Perovskites by Dielectric Screening and Connectivity
该研究采用GW近似和Bethe-Salpeter方程框架的第一性原理多体微扰理论，揭示一维限域、八面体连通性与介电屏蔽对准一维钙钛矿激子特性的影响，为相关材料设计和光学实验解读提供依据。
2025-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of doping of Co, Ni and Ga on magnetic and dielectric properties of layered perovskite multiferroic YBaCuFeO5
YBaCuFeO5是一种有趣的多铁性化合物，在200 K以上表现出磁有序和介电反常。Fe的部分取代会影响体系的磁性和结构性质。本文详细研究了YBaCuFe_（0.85）M_（0.15）O_5（M=Co，Ni，Ga）的结构、磁性和介电性能。我们观察到Ni和Co部分取代Fe，导致磁稀释和磁转变的加宽，并向低温移动。用非磁性Ga取代Fe也导致磁性转变向低温侧移动。在这些化合物中观察到的介电弛豫行为是由于载流子的希望。这项研究突出了磁性和非磁性掺杂在磁性网站上的磁性和介电性能的层状钙钛矿化合物YBaCuFeO5的影响。
2019-06-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hexavalent (Me-W/Mo)-modified (Ba,Ca)TiO$_3$-Bi(Mg,Me)O$_3$ perovskites for high-temperature dielectrics
本文报道了采用传统固相反应法合成（1-x）（Ba $_{0.8}$ Ca $_{0.2}$）TiO $_3$ -xBi（Mg $_{0.75}$ W $_{0.25}$）O $_3$（BCT-xBMW）和（1-x）（Ba $_{0.8}$ Ca $_{0.2}$）TiO $_3$ -xBi（Mg $_{0.75}$ Mo $_{0.25}$）O $_3$（BCT-xBMM）两种无铅钙钛矿型复合物固溶体。烧结温度作为组成x的函数进行调节，以获得致密的样品（相对密度超过95%），同时使铋蒸发最小化。X射线衍射分析显示BCT-xBMW系列中的$0 \le x \le 0.10$形成单相钙钛矿，并且BCT-xBMM中的$x \ge 0.15$和$x \ge 0.05$的杂质相浓度增加。在$x = 0.05$处，在BCT-xBMW和BCT-xBMM中观察到从四方晶系到伪立方钙钛矿结构的转变。已经使用阻抗谱在-60 $^\circ$ C和300 $^\circ$ C之间表征了BCT-xBMW的介电响应，并且在30 $^\circ$ C和300 $^\circ$ C之间表征了BCT-xBMM的介电响应，示出了在$x \ge 0.05$处从铁电到弛豫样行为的转变。额外的偏振和拉曼光谱测量揭示了高度无序系统的发生。拉曼光谱分析表明，结构相变和晶格的化学取代引起的修改。对于组成0.8BaPDMATHA…
2021-10-29 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization, dielectric and thermal studies in the double perovskite polycrystalline compound Tm2CoMnO6
本文综合研究多晶 Tm2CoMnO6 的结构、磁、介电和热性质，揭示其一级磁转变、低温变磁行为、可能的磁结构耦合及显著本征磁热效应。
2023-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Unraveling the exciton binding energy and the dielectric constant in single crystal methylammonium lead tri-iodide perovskite
利用磁反射率法在很强的磁场下精确地测定了甲基三碘化铅铵单晶的激子结合能和折合质量。该单晶具有优良的光学性能，激子跃迁的线宽为$\sim 3$ meV，并且即使在零磁场下也清晰可见的2s跃迁。激子结合能的$16 \pm 2$毫电子伏在低温正交相几乎是相同的多晶样品中发现的值，至关重要地排除任何可能性，激子结合能取决于晶粒尺寸。在室温下的四元相，由高磁场下1 s-2s分裂的演化估算出激子结合能的上限为$12 \pm 4$ meV.
2017-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Si-compatible candidates for high-K dielectrics with the Pbnm perovskite structure
我们分析实验（在可能的情况下）和理论上从第一性原理的介电张量分量和五类Pbnm钙钛矿的晶体结构。所有这些材料都被认为在硅上是稳定的，因此是高K电致变色的有希望的候选材料。我们还分析了这些材料的结构与各种简单的模型，分解成力常数矩阵本征模式的贡献的介电张量的晶格贡献，探索在这些化合物的结构和介电各向异性之间的特殊相关性，并给出声子频率和红外活动的这些模式是红外活性。我们发现CaZrO_3，SrZrO_3，LaHoO_3和LaYO_3是我们所考虑的化合物中最有希望的高钾化合物之一。
2010-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influences of Dielectric Constant and Scan Rate to Hysteresis Effect in Perovskite Solar Cell: Simulation and Experimental Analyses
在这项工作中，钙钛矿太阳能电池（PSC）与不同的传输层制造，以了解在一系列的扫描速率下的滞后现象。实验结果表明，传输层的介电常数和扫描速率对迟滞现象有显著的影响。为了解释这一点，一个修改后的泊松和漂移扩散求解器，再加上一个完全随时间变化的离子迁移模型的开发，以分析离子迁移如何影响性能和滞后的PSC。对有机材料载流子输运的模拟模型进行了优化，在模拟有机材料输运层时不使用重掺杂，能够正确模拟有机材料输运层。模拟结果表明，钙钛矿结构的内建电场是影响磁滞回线的最关键因素。在不同的扫描速率下，显示了非线性的迟滞曲线，并解释了迟滞行为的机理。研究结果揭示了为什么滞后度随扫描速率的变化是高斯型而不是单调的。此外，确定对滞后程度有贡献的其他因素是钙钛矿材料的降解程度、钙钛矿晶体的质量和传输层的材料，其分别对应于总离子密度、钙钛矿的载流子寿命和传输层的介电常数。最后，发现传输层的介电常数是影响钙钛矿太阳能电池中的滞后的关键因素;较低的介电常数对应于传输层的较高电场。因此，如果钙钛矿材料的电场小，则滞后程度小，反之亦然。
2022-05-21 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Dielectric properties and spin-phonon coupling in multiferroic double perovskite Bi$_2$CoMnO$_6$
采用广义梯度近似加Hubbard U方法对双钙钛矿结构Bi $_2$ CoMnO $_6$在非中心对称极性态下的电子结构进行了第一性原理计算.我们发现当Co处于高自旋态时，Mn处于中间自旋态。计算的动力学电荷张量是各向异性的，反映了化合物的低对称性结构。磁结构相关的声子频率表明自旋-声子耦合的存在。利用Berry相方法，我们得到了5.88 $μC/cm^2$的自发电子极化率，这接近于类似化合物Bi $_2$ NiMnO $_6$的实验值。
2010-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dielectric tensor of perovskite oxides at finite temperature using equivariant graph neural network potentials
本文采用基于等变图神经网络的力场开展钙钛矿氧化物有限温度分子动力学模拟，仅用小规模多性质训练数据即定性再现钛酸钙介电张量温度依赖与结构相变。
2024-12-04 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Structural and magnetic properties of S = 3/2 chemically disordered perovskite Sr2TiMnO6
采用固相反应法成功地合成了钙钛矿结构的Sr 2 TiMnO 6（STMO）单相多晶样品。其详细的结构和物理性能进行了研究，使用X射线衍射，透射电子显微镜，磁化强度，比热，和介电测量。粉末XRD数据的Rietveld分析和透射电子显微镜研究证实STMO不是具有Fm-3 m空间群的双钙钛矿结构。但它是一种无序的钙钛矿结构，空间群为Pm-3 m，其中Ti 4+和Mn 4+离子随机分布在1b位。在2- 300 K温度范围内的直流磁化强度（\c{hi} dc-vs-T）测量揭示了在~ 13 K处的单一反常，并具有主要的长程斜反铁磁（AFM）有序。交流磁化率（\c{hi} ac-vs-T）在13 K处的频率不变极大值抛弃了STMO中的自旋玻璃行为。尽管M-T数据中存在尖锐的特征，但比热数据（Cp-vs-T）仅显示出13 K左右的宽峰，这归因于磁结构有序性导致化学无序STMO中倾斜的AFM状态。与磁异常和比热异常相匹配，介电常数在14 K附近也出现了宽范围的异常，表明STMO中可能存在磁-介电耦合。
2016-09-03 cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectricity of Dion-Jacobson layered perovskites CsNdNb$_2$O$_7$ and RbNdNb$_2$O$_7$
在致密的多晶样品中研究了Dion-Jacobson层状钙钛矿CsNdNb $_2$ O $_7$和RbNdNb $_2$ O $_7$的晶体学和介电性质，并在室温下观察到证实铁电性的极化磁滞回线。在这两个阶段，自发极化的理论机制，“混合不当铁电机制”，由两种类型的非极性八面体旋转的组合诱导，被证实。我们的样品显示出2-3 $μ$ C/cm $^2$的反射极化，这比迄今为止报道的具有混合反常铁电性的多晶样品中获得的反射极化大得多。CsNdNb $_2$ O $_7$中的介电常数在625 K处表现出异常，对应于铁电转变，如先前通过X射线和中子衍射所揭示的。没有观察到介电异常的RbNdNb $_2$ O $_7$在整个温度范围内研究这里（$\leq$ 773 K），这是与以前的衍射显示极性$I2cm$对称性的持久性高达790 K。
2020-08-18 cond-mat.mtrl-sci
Magneto-transport and Magneto-dielectric effect in Bi-based Perovskite Manganites
研究了钴和镍取代锰对钙钛矿锰氧化物La_（1.2）Bi_（0.8）Mn_（2-x）（Ni/Co）_xO_（6 +d）（x = 0.0-0.8）物理性能的影响。结果表明，铁磁性增强，TC从母体化合物的103 K（x = 0.0）增加到Ni相的178 K，Co相的181 K（x = 0.8）。此外，该系统保持绝缘，并描绘在低温下的磁阻效应相对较大的值（高达67%，在90 K和70 kOe，x = 0.0相）。这些现象被解释为电子相分离，其中铁磁性Mn 4 +/Ni 2+和Mn 4 +/Co 2+相互作用通过超交换相互作用加强Mn 3 +/Mn 4+相互作用。磁转变温度以下的介电测量在80 K时表现出约0.25%的弱磁介电效应，这可能是由于自旋-晶格相互作用。
2008-09-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exciton Bohr radius of lead halide perovskites for photovoltaic and light-emitting applications
本研究提出两种基于净激子能的理论方法，可同时测定卤化铅钙钛矿的激子玻尔半径与介电常数、以及激子结合能，揭示介电限域的影响并解释碘化物钙钛矿更适用于光伏器件的原因。
2025-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced Structural Stability and Photo Responsiveness of CH3NH3SnI3 Perovskite via Pressure-Induced Amorphization and Recrystallization
通过压力诱导的非晶化和重结晶，获得了具有显著改善的结构稳定性的有机-无机卤化物钙钛矿CH 3 NH3 SnI 3。原位高压电阻测量显示，在压力处理的钙钛矿中，电导率增加了300%。光电流测量也揭示了可见光响应的大幅增强。增强的性能的机制被证明是与改善的结构稳定性。
2016-12-06 cond-mat.mtrl-sci
Structural and optoelectronic properties of the inorganic perovskites AGeX3 (A = Cs, Rb; X = I, Br, Cl) for solar cell application
用第一性原理方法预测了无机锗基卤化物钙钛矿化合物AGeX 3（A = Cs，Rb; X = I，Br，Cl）的结构、电子和光学性质。特别是，绝对电子能带水平计算使用两个不同的表面终端的每种化合物，再现实验频带对齐。
2018-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Low Temperature Structural Phase Transition in the Perovskite Ba2CaMoO6
采用固相法合成了Ba_2CaMoO_6。室温下晶体结构为立方晶系，空间群为Fm-3 m，晶格常数为8.378231（5）埃。在冷却时，确定Ba 2CaMoO 6在200 K附近具有向四氢I 4/m（a=5.905763（6）{埃}和c=8.38817（1）{埃}）的结构相变。相变的结构探测同步辐射和中子衍射和比热和差示扫描量热法测量的结晶。这种结构相变将加深我们对钙钛矿家族的理解，特别是打破角共享网络的钙钛矿的形成。
2020-10-30 cond-mat.mtrl-sci
High field properties of typical perovskite ferroelectrics by first-principles modeling
使用第一性原理计算，我们估计的影响，大的外加电场的结构，介电和铁电性能的典型铁电体。在大磁场下，结构参数发生显著变化，从而降低了不同结构相之间的应变。这种效应有利于铁电开关的极化旋转模型，其中电子极化在四方相、菱方相和斜方相的方向之间旋转。我们估计BaTiO 3和PbTiO 3的体铁电单畴在零温下的矫顽场E_c分别为~31 MV/m和~52 MV/m。BaTiO 3的介电常数和可调谐性在大电场下受影响最小，这使得这种材料在电子和储能领域的应用具有吸引力。
2016-05-24 cond-mat.mtrl-sci
Low temperature magnetic and dielectric properties of LnBaCuFeO5 (Ln = Nd, Eu, Gd, Ho and Yb)
层状钙钛矿化合物由于其有趣的物理性质而令人感兴趣。本文报道了LnBaCuFeO_5（Ln=Nd，Eu，Gd，Ho和Yb）的结构、磁性和介电性能。由于稀土离子的离子半径的减小，结构参数从Nd减小到Yb。EuBaCuFeO 5在120 K附近出现反铁磁转变，在100 K以下出现电偶极子的玻璃态动力学.其他化合物中没有磁性转变，这可能是由于稀土离子的磁矩占主导地位。的介电常数没有显示任何异常，除了在HoBaCuFeO 5的情况下，它显示了一个弱的频率依赖性约54 K。这些化合物在高温下表现出显著的介电常数增强，这归因于麦克斯韦-瓦格纳效应。然而，在这些层状钙钛矿中没有观察到显著的磁-介电耦合。
2019-01-25 cond-mat.mtrl-sci
Computational Study of Defect variant Perovskites A2BX6 for Photovoltaic Applications
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法对无铅钙钛矿的结构、电子和光学性质进行了全面的研究。对A2 BX 6型化合物进行了计算，其中A=Rb和Cs; B=Sn，Pd和Pt; X=Cl，Br和I。计算的结构参数（晶格常数和键长）与实验结果吻合良好。计算的带隙揭示了所有这些化合物的半导体分布，通过连续改变卤素离子从Cl到Br和Br到I，显示带隙能量的下降趋势。然而，对于B位阳离子的变化，带隙通过经由Sn将阳离子从Pd改变为Pt而增加。最有可能的化合物，Rb 2 PdBr 6和Cs2 PtI 6，表现出的最佳范围内的0.9-1.6 eV的单结光伏应用的带隙。的介电常数，光学电导率和吸收系数的最佳值方面的光学性质也进行了研究高达10 eV的光子能量。我们的研究结果表明，在改变卤素离子（氯由溴和溴由I）的光学性质显着改变。发现Rb_2PdI_6和Cs_2PtI_6具有最大的介电常数和较高的光吸收。A2 BX 6钙钛矿的独特光电性能，如理想的带隙，高介电常数和最佳吸收，可以有效地用于设计高性能的单结和多结钙钛矿太阳能电池。
2020-04-22 cond-mat.mtrl-sci
Strategies to Improve the Energy Storage Properties of Perovskite Lead-Free Relaxor Ferroelectrics: A Review
具有高能量密度和功率密度的电能存储系统（EESS）对于未来电子设备的有效小型化是必不可少的。在市场上可用的不同EESS中，依赖于基于快速电子和离子极化的机制来存储和传递能量的介电电容器已经表现出高功率密度。然而，对能量耗散的不同的本征和非本征贡献阻止了陶瓷基介电电容器达到高的可恢复能量密度水平。有趣的是，基于弛豫铁电体的电介质电容器由于其低剩余极化而显示出相对高的能量密度，并且因此显示出对于需要高能量密度性质的应用的巨大潜力。本文综述了提高钙钛矿无铅弛豫体系能量密度性能的一些主要策略。这包括（i）在不同晶体位置的化学改性，（ii）不针对晶格位置的化学添加剂，以及（iii）分别专用于块体陶瓷、厚膜和薄膜的新的加工方法。综述了近年来在弛豫材料研究方面取得的进展，包括寻找具有优良能量密度性能的弛豫材料，以及选择合适的组分和工艺路线以满足不同应用需求。最后，计算机辅助材料设计的未来趋势。
2021-04-08 cond-mat.mtrl-sci
First-Principles Property Assessment of Hybrid Formate Perovskites
本文采用基于密度泛函理论的第一性原理模拟，系统评估29种杂化甲酸盐钙钛矿的结构、力学、介电、压电与铁电性质，并预测若干新材料。
2023-06-02 cond-mat.mtrl-sci
First Principle Study on Lead-Free CH3NH3GeI3 and CH3NH3GeBr3 Perovskite Using FHI-aims Code
在DFT的框架下进行了从头计算，在GGA内的FHI-aims包中实现了pbe参数化。虽然甲基铵碘化铅（CH 3 NH3 PbI 3）已被证明是一种有效的光伏材料，但铅的毒性仍然是一个主要问题。研究了以CH_3NH_3GeI_3和CH_3NH_3GeBr_3取代CH_3NH_3PbI_3作为钙钛矿太阳能电池活性层的可能性。计算了CH_3 NH_3GeI_3和CH_3 NH_3GeBr_3的电子能带结构、带隙能和介电常数。在273 ~ 318 K温度范围内，研究了温度对线性热膨胀系数的影响，晶格常数随温度的变化，以及晶格膨胀引起的带隙位移。还测定了这些材料的介电常数。计算了CH_3 NH_3GeI_3和CH_3 NH_3GeBr_3在各自平衡晶格常数下的能带隙分别为1.606和1.925eV。
2018-06-28 cond-mat.mtrl-sci
Defect Structure of the High-Dielectric-Constant Perovskite Cacu3ti4o12
使用透射电子显微镜（TEM），我们研究了CaCu 3 Ti4 O 12，一个有趣的材料，表现出巨大的介电响应，高达千赫兹的频率，在很宽的温度范围内。无论是在单晶，也不是在多晶样品，包括烧结散装和薄膜，我们没有观察到的孪晶畴在文献中建议。然而，在单晶中，我们看到了非常高密度的位错，其Burger矢量为[110]，以及具有阳离子无序和平面缺陷的区域，其位移矢量为1/4[110]。在多晶样品中，与晶粒内部相比，我们观察到许多晶界缺氧。缺陷相关的结构紊乱和不均匀性，作为一个内部的势垒层电容（IBLC）在半导体矩阵，可以解释非常大的介电响应的材料。我们在CaCu 3 Ti4 O 12的结构缺陷的TEM研究支持最近提出的形态学模型，与分隔导电区域和阻塞区域。
2004-12-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mapping Morphological and Structural Properties of Lead Halide Perovskites by Scanning Nanofocus XRD
在同步加速器上进行的扫描纳米聚焦X射线衍射（nXRD）首次用于同时探测用于光伏器件的旋涂CH 3 NH3 PbI 3（PbI 3）钙钛矿膜的形态和结构特性。在Si/SiO2/PEDOT：PSS衬底上旋涂钙钛矿薄膜，通过nXRD、扫描电镜（SEM）和掠入射广角X射线散射（GI-WAXS）等手段对薄膜的结构进行了研究。讨论了nXRD相对于SEM和GI-WAXS的优点。一种可视化的方法，选择性地隔离，和结构特征的复杂，多晶膜内埋的单一钙钛矿晶粒开发。nXRD测量结果与太阳能电池器件测量相关，并且表明在高温下旋涂钙钛矿前体溶液可以改善表面覆盖率并增强太阳能电池性能。
2016-06-13 cond-mat.mtrl-sci
Dielectric, magnetic and lattice dynamics properties of double perovskite (Ca0.5Mn1.5)MnWO6
Institute of Physics, Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）；Faculty of Nuclear Sciences and Physical Engineering, Czech Technical University in Prague（布拉格捷克技术大学核科学与物理工程学院）；Research Center for Materials Nanoarchitectonics (MANA), National Institute for Materials Science (NIMS)（国家材料科学研究所材料纳米构造研究中心）；Department of Condensed Matter Physics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University（查理大学数学与物理学院凝聚态物理系）
研究发现(Ca0.5Mn1.5)MnWO6并非多铁电体，而是一种顺电反铁磁体，其介电和磁性性质差异由化学纯度不同导致。
2026-03-10 cond-mat.mtrl-sci
Dielectric and electro-mechanic nonlinearities in perovskite oxide ferroelectrics, relaxors and relaxor ferroelectrics
铁电材料在低于宏观矫顽场的场下的极化和应变响应对于许多电子器件的操作至关重要。实际铁电材料和相关材料的响应一般是复杂的，难以解释。其原因是铁电材料中的许多过程通常同时有助于其性质。实例包括铁电和铁弹畴的运动、畴内畴的存在、不同类型的极性纳米实体的动力学、极性纳米实体（例如，弛豫器中的极性纳米区域）与域内的应变和极化、缺陷的运动和缺陷簇的重排以及它们与极化和应变的相互作用。这些过程的一个特征是应变和极化的非线性。大多数铁电体在所有实际场水平下都表现出非线性响应，这意味着表观材料系数取决于驱动激励的幅度。在本文中，我们表明，非线性行为的调查是一个敏感的方式来研究各种机制的电介质和压电材料。我们回顾了极化和应变的非线性描述的基本形式主义，给出了不同的条款的物理解释，并说明了这种方法的弛豫，弛豫铁电体，硬和软铁电体，和morphotropic相边界组合物的许多例子。基于锁定技术，是非常适合这样的研究的实验方法也进行了讨论。
2021-02-09 cond-mat.mtrl-sci
To study the structural, electronic and optical properties of predicted stable halide perovskites ABX3
用密度泛函方法计算了预测的稳定钙钛矿ABX 3的结构、光学和电学性质。修正的Becke-Johnson势也被用来研究电学和光学性质。态密度和电子能带结构计算表明，所预测的稳定卤化物钙钛矿ABX 3具有直接和间接带隙，在不同能量范围内计算了其介电函数、光学反射率、吸收系数、光学电导率、消光系数、折射率。KNiI_3和RbIrBr_3的静态介电函数最大值分别为3.5和3。SrLiF_3在26 eV处有最大的吸收峰，而SrLiF_3的折射率在24 eV处有最大吸收峰，当能量增加到27.5eV时，折射率下降到1以下。在可见光到紫外光范围内观察到了稳定的卤化物钙钛矿的最大光电导峰（1.7 - 30 eV）。SrLiF_3的最大电导峰位于24 eV处。第一次，所有的性能评估预测的稳定卤化物ABX 3钙钛矿报道，因为没有理论工作，但大多数的物理性能。
2022-05-23 cond-mat.mtrl-sci
Hydrogen tunneling in the perovskite ionic conductor BaCe(1-x)Y(x)O(3-d)
本文报道了钙钛矿型离子导体BaCe（1-x）Y（x）O（3-x/2）在质子化、氘代和脱气状态下的低温滞弹性和介电谱测量结果。三个主要的弛豫过程归因于质子迁移，围绕Y掺杂剂的重取向和围绕同一个O原子的隧穿。另外的弛豫最大值仅出现在60 K附近的介电谱中，并且不涉及H运动，但可能是电子起源的，例如小极化子跳跃。最低温度处的峰被认为是H隧穿，它的弛豫速率呈现出从单声子跃迁（几乎与温度无关）到双声子跃迁（随T ^[7]变化）再到类Arrhenius跃迁的交叉。用D代替H会使总速率降低8倍。介电损耗中相应的峰的强度比与OH复合物相关的电偶极的经典重新取向所预期的强度小近40倍。这一事实进行了讨论的相干隧穿状态的H在立方和正交畸变晶格，可能表明，只有H在孪晶界的对称区域表现出隧穿，并在减少有效的偶极子由于晶格极化。
2008-07-02 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
Improvement of the perovskite photodiodes performance via advanced interface engineering with polymer dielectric
本文通过在钙钛矿光电二极管中引入P(VDF-TrFE)聚合物电介质进行界面工程，有效降低费米能级钉扎和陷阱影响，从而显著提升探测率、响应速度与动态范围。
2024-07-03 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
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
Calculated high-pressure structural properties, lattice dynamics and quasi particle band structures of perovskite fluorides KZnF 3 , CsCaF 3 and BaLiF 3
用密度泛函理论对钙钛矿结构氟化物KZnF_3、CsCaF_3和BaLiF_3的高压结构性质、晶格动力学和能带结构进行了详细的研究。计算的结构性质，包括弹性常数和状态方程符合得很好，与现有的实验信息。声子色散曲线与现有的实验非弹性中子散射数据符合得很好。这些氟化物的电子结构已经使用准粒子自洽近似计算[公式：见正文]。[公式：计算表明，所有研究的氟化物都是宽带隙绝缘体，并且带隙明显大于通过标准局域密度近似获得的带隙，因此强调了钙钛矿氟化物中准粒子校正的重要性。
2016-09-02 cond-mat.mtrl-sci
Structural and Electronic Properties of Hybrid Perovskites for High-Efficiency Thin-Film Photovoltaics from First-Principles
钙钛矿太阳能电池的性能最近超过了15%的太阳能-电力转换效率，用于小面积设备。活性吸收层，即由混合金属和有机卤化物[ \textit{e.g.}（NH $_4$）PbI $_3$和（CH $_3$ NH $_3$）PbI $_3$ ]形成的混合有机-无机钙钛矿的基本性质在很大程度上是未知的。材料是在第一布里渊区的边界处具有直接带隙的半导体。计算的介电响应和带隙显示出取向依赖性，与有机阳离子的旋转的低势垒。由于甲基铵阳离子的电偶极子，可以获得光铁性效应，这可以增强载流子收集。
2013-09-17 cond-mat.mtrl-sci
First-principles study of dielectric properties of ferroelectric perovskite oxides with on-site and inter-site Hubbard interactions
本文提出自洽确定在位与位间相互作用的扩展 Hubbard 泛函，用于三种铁电钙钛矿氧化物，以远低于 HSE06 的成本获得与实验和 GW 更吻合的结构、极化及带隙等性质。
2025-02-01 cond-mat.mtrl-sci
Emergence of central mode in the paraelectric phase of ferroelectric perovskites
采用太赫兹介电谱和基于第一性原理的有效哈密顿分子动力学模拟研究了（Ba，Sr）TiO 3固溶体顺电相的介电响应.由此产生的介电谱的分析表明，存在两个不同的制度之间的交叉：一个较高的温度制度所管辖的软模式与较低的温度制度表现出耦合的软模式/中心模式的动态。有趣的是，可以使用单个唯象耦合模型来调节顺电相的整个范围内的THz介电响应（即，即使在高温下）。我们的结论是，中心峰与热激活过程，它不能被辨别出的介电谱时，这些热激活过程的速率超过系统的某些特征频率。
2012-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Control of the structural and magnetic properties of perovskite oxide ultrathin films through the substrate symmetry effect
过氧过渡金属氧化物是角共享八面体的网络，已知其倾斜和扭曲会影响其电子和磁性。我们报告的模型界面结构，以避免化学影响的计算表明，对称性失配施加的界面层的扭曲模式，不存在于任何散装材料，创造新的界面特性驱动的对称性。根据八面体对变形的抵抗力，界面层可以小到一个晶胞，或者深入薄膜。
2010-06-30 cond-mat.mtrl-sci
Theoretical Study of the Structural, Electronic, Mechanical, and Optical of Transition Metal (Mn, Co, and Ni) Doped FrGeI3 Perovskites
本研究采用基于密度泛函理论的第一性原理计算，探究Mn、Co、Ni三种过渡金属掺杂对无铅FrGeI₃钙钛矿结构、电子、机械及光学特性的影响，发现掺杂可增大带隙并提升相关性能，为新型光电子与生物医学器件研发提供理论支撑。
2023-04-30 cond-mat.mtrl-sci
Dynamic Screening Effects on Auger Recombination in Metal-Halide Perovskites
研究通过引入频率依赖的屏蔽库仑相互作用，揭示动态介电筛选对金属卤化物钙钛矿中俄式重组的增强作用，降低俄式系数并改变重组临界点。
2025-12-10 cond-mat.mtrl-sci
Non-hydrogenic excitons in perovskite CH$_3$NH$_3$PbI$_3$
采用有效质量近似方法研究了钙钛矿型化合物CH $_3$ NH $_3$ PbI $_3$正交相中的激子。电子-空穴相互作用被距离依赖的介电函数屏蔽，如Haken势或Pollmann-Büttner势所描述。计算了这两种情况下的能谱和本征函数。的有效质量，低和高频率的介电常数，和带间吸收矩阵元素，从广义密度泛函理论计算得到。结果表明，Pollmann-Büttner模型与实验结果吻合较好。激子光谱的离散部分由具有24 meV的结合能的基本状态和从未结合激子连续体开始的2 meV内的更高状态组成。光吸收主要由具有0.013的振子强度的基本线，其次是激子连续谱。计算过程中不需要对实验数据进行任何拟合，计算结果与最近的实验结果吻合较好。
2015-07-02 cond-mat.mtrl-sci
