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
Octahedral tilting induced ferroelectricity in the ASnO${_3}$/BSnO${_3}$ superlattice
用密度泛函理论预测了AsnO 3（A = Ca，Sr，Ba）母体化合物和双色AsnO 3/BSnO 3（A，B = Ca，Sr，Ba）超晶格的八面体倾斜效应。在AsnO 3母体化合物中，作为A-位点阳离子尺寸的函数的结构相变与两个八面体倾斜模式（a-a-c 0倾斜和a0 a0 c+倾斜）的大小相关。定量分析了超晶格中八面体倾斜模的大小，发现其大小与组成母体材料的大小有关。AsnO 3/BSnO 3超晶格表现出混杂的反常铁电性，这是由于两种八面体倾斜模式（a-a-c 0倾斜和a0 a0 c+倾斜）的耦合，这也是导致结构从四方相到正交相的相变的原因。A位镜像对称破缺引起的铁电性是双色超晶格中正交相变的次序参量，与Γ5对称模有关。用群论和对称模分析方法研究了双色超晶格AsnO 3/BSnO 3中倾斜模与铁电模的耦合。
2013-05-15 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
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
Cooperative Couplings between Octahedral Rotations and Ferroelectricity in Perovskites
ABO 3钙钛矿的结构由两种类型的不稳定模式控制，即氧八面体旋转（AFD）和铁电（FE）模式。一般认为，这种AFD和FE模式倾向于相互竞争和抑制。在这里，我们使用第一性原理的方法表明，AFD-FE耦合的双重性质，从竞争到合作的AFD模式加强，发生在许多钙钛矿氧化物。我们提供了一个统一的模型，这样的双重相互作用，通过引入新的高阶耦合项，并解释原子起源的普遍空间机制方面所产生的新形式的铁电性。我们还预测，这种新形式的铁电性导致非典型的行为，如静水压力下的电极化的强度的增强。
2017-10-18 cond-mat.mtrl-sci
Interplay of octahedral rotations and breathing distortions in charge ordering perovskite oxides
利用群论方法研究了$AB$ O $_3$类钙钛矿的结构与性质的关系，这些钙钛矿具有八面体旋转和八面体呼吸畸变（CBD）。八面体的旋转在钙钛矿家族中是普遍存在的，而呼吸扭曲的出现-导致$B$ O $_6$八面体近似均匀膨胀和收缩的氧置换模式-在具有单一化学独特$B$ -位点的组合物中更罕见。CBD的存在依赖于$B$ -位点阳离子的电子不稳定性，轨道简并或价态波动，并且通常伴随着电荷顺序金属-绝缘体转变或$B$ -位点阳离子排序出现。我们列举了从旋转和呼吸晶格模式获得的结构变体，并制定了一个一般的朗道功能描述它们的相互作用。我们使用这些信息，并将其与统计相关技术相结合，以评估原子尺度上的临界温度代表性的电荷有序镍酸盐和铋酸钙钛矿失真的作用。我们的研究结果提供了新的微观见解的基础结构-性能的相互作用，在电子和磁性相界，建议合理的路线来定制功能氧化物的行为设计。
2013-06-06 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
Octahedral rotation-induced ferroelectricity in cation ordered perovskites
对电场可调的电、磁和轨道（EMO）材料的日益增长的需求重新引起了人们对复杂钙钛矿氧化物中的铁电性及其与EMO性质的耦合的兴趣。实现自发极化的历史设计策略涉及二阶Jahn-Teller（SOJT）活性阳离子的掺入。然而，挑战在于，这种机制仅限于特定的化学物质，并且所产生的极性畸变在很大程度上与EMO特性无关，从而限制了它们作为场可调谐多功能技术材料的用途。在这里，我们报告的晶体化学标准，绕过这些限制，并使新材料的合理设计显示八面体旋转诱导铁电性-一种创新的路线，实现电极化的强度，而不需要SOJT阳离子-从非极性积木。该策略利用了中心八面体旋转模式，其强烈耦合到EMO性质，以及在非极性$AB$ O $_3$钙钛矿中通常观察到的阳离子排序。通过将可切换的电极化的强度与过渡金属氧八面体的连接性结合，可以对材料性质进行电场控制。
2012-04-11 cond-mat.mtrl-sci
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
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
Structural phases of strained LaAlO3 driven by octahedral tilt instabilities
采用第一性原理密度泛函方法研究了外延应变对[001]取向LaAlO 3的影响。我们发现了一系列的结构相变特征在于由不同的模式的AlO 6八面体的倾斜状态之间。通过调整双轴应变从压缩到拉伸，我们诱导的晶体结构中的倾斜轴的变化，从面外到面内，对应于空间群I4/mcm和Imma的演变。我们还研究了通常的双轴外延约束的单轴弛豫的效果，并探讨这作为一种机制，选择性地稳定不同的八面体倾斜模式。
2010-11-19 cond-mat.mtrl-sci
Impact of octahedral rotations on Ruddlesden-Popper phases of antiferrodistortive perovskites
这项工作提出了最详细和最广泛的理论研究反铁畸变（AFD）钙钛矿中Ruddlesden-Popper（RP）相的结构配置，并制定了一个研究计划，可以追求任何AFD钙钛矿系统的RP相。本文系统地研究了氧八面体转动对AFD钙钛矿（A_n+1 B_nO_3 n +1）（n = 1）RP相能量的影响。30，提供了n ->无穷大的渐近结果，给出了堆垛层错之间相互作用的形式和这种堆垛层错孤立的行为。我们发现一个反距离断层之间的相互作用的强度变化多达两个因素取决于配置的八面体。我们发现，这种效应的强度可以足以（a）相对于解离成本体钙钛矿和本体A-氧化物稳定RP相或使RP相不稳定，以及（b）足以影响RP相的能量尺度以约束邻近堆垛层错的八面体的旋转状态，甚至在本体区域中的八面体自由振动的温度下。最后，我们提出的证据表明，八面体旋转的重要性可以理解的RP堆垛层错的相对两侧的氧离子之间的距离的变化。
2009-01-01 cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous Octahedral Tilting in the Cubic Inorganic Caesium Halide Perovskites CsSnX$_3$ and CsPbX$_3$ (X = F, Cl, Br, I)
许多钙钛矿结构材料的局部晶体结构偏离平均空间群对称性。我们证明，从晶格动力学计算的基础上量子化学力常数，所有的铯铅和铯锡卤化物钙钛矿表现出振动不稳定性与八面体倾斜在其高温立方相。非谐双阱势被发现在所有的化合物的势垒范围从108至512毫电子伏的带边界声子模式。井深与容差因子和组合物的化学性质相关，但与虚谐波声子频率不成比例。我们提供了定量的热力学驱动力的见解，并区分动态和静态无序的基础上的势能景观。一个积极的带隙变形（光谱蓝移）伴随着结构的扭曲，与理解这些材料的性能在应用领域，包括太阳能电池和发光二极管的影响。
2017-09-14 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
First-principle study of octahedral tilting and Ferroelectric like transition in metallic LiOsO3
使用第一性原理密度泛函理论检查LiOsO 3金属钙钛矿的八面体倾斜和类铁电结构转变[Nature Materials 12，1024（2013）]。在LiOsO_3中，a-a-a-八面体倾斜模式负责立方到菱形的结构转变，其在室温下是稳定的相。在低温下，由于区域中心声子软化，实现了非中心对称过渡到菱面体相。LiOsO 3的相变行为可以通过密度泛函计算和声子计算得到充分的解释。电子结构和费米面的变化，由于电子晶格耦合效应。跨越相变的载流子态密度与电阻率、热容和磁化率相关。
2013-11-17 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
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
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
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
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
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
Octahedral tilting and ferroelectricity in RbANb2O7 (A = Bi, Nd) from first principles
用密度泛函理论研究了RbANb 2 O 7（A = Bi，Nd）化合物的八面体倾斜效应.在该化合物中，结构相变与两种八面体倾斜模式（a-a-c 0倾斜和a0 a0 c+倾斜）相关，并分析了优化结构中八面体倾斜模式的大小。理论结果与最近的实验结果的铁电性的RbBiNb 2 O 7相关。利用群论和对称模分析方法，分析了两个八面体倾斜模和偏心位移模耦合产生的混合反常铁电性。详细的倾斜模式的结构相变和详细的铁电性的物理性质的关系也被提出。
2013-11-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
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
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
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
Computational and Experimental Investigation of Chiral and Achiral 2D Organic Lead Bromide Perovskites: Octahedral Distortions and Electronic and Optical Properties
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
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
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
Role of octahedral tilting induced acoustic softening on limiting thermal transport in SrSnO3
Xi’an Jiaotong University（西安交通大学）；AiMaterials Research LLC（AiMaterials研究有限责任公司）
研究发现SrSnO3中八面体倾斜诱导声学软化显著抑制热传输，与SrTiO3中增强热导率的现象形成鲜明对比。
2026-02-23 cond-mat.mtrl-sci
Design Rules and Discovery of Face-Sharing Hexagonal Perovskites
Washington University in St. Louis（华盛顿大学圣路易斯分校）
本研究提出了一种量化设计原则，用于稳定面共享六方钙钛矿，揭示硫化物在组分灵活性上的优势，并预测了可能形成面共享八面体连接的化合物。
2026-02-06 cond-mat.mtrl-sci
Nano-scale oxygen octahedral tilting in 0.90(Bi1/2Na1/2)TiO3-0.05(Bi1/2K1/2)TiO3-0.05BaTiO3 lead-free perovskite piezoelectric ceramics
用透射电镜（TEM）研究了0.90（Bi_（1/2）Na_（1/2））TiO_3 -0.5（Bi_（1/2）K_（1/2））TiO_3 - 0.5BaTiO_3无铅钙钛矿压电陶瓷中的氧八面体倾斜畴。选区电子衍射图显示1/2 ooo和1/2 ooe反射，分别表示反相（a-a-a-）和同相（aoaoc+）八面体倾斜的存在。这些倾斜畴的形态和分布在中心暗场图像中示出。此外，布拉格滤波的高分辨率TEM图像显示，同相倾斜畴的大小从1到8 nm不等。该陶瓷包含非倾斜畴和反相和同相倾斜畴的变体的混合物。
2009-08-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
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
Octahedral tilts and electronic correlations in La_7/8Sr_1/8MnO_3
用共振X射线散射方法研究了La_7/8Sr_1/8MnO_3在50 - 310 K温度范围内的八面体倾斜度。在La L_II边，共振（300）反射探测了材料中MnO_6八面体的协同倾斜，这一点已被模型计算和LDA+U研究所证实。通过对La_7/8Sr_1/8MnO_3的八面体倾斜度随温度变化的研究，以及与晶格参数、磁化强度和与电荷和/或轨道序相关的超晶格反射的比较，揭示了La_7/8Sr_1/8MnO_3中电子自由度和倾斜自由度之间的密切耦合。
2006-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Polar octahedral rotations: a path to new multifunctional materials
Percent ABO $_3$氧化物显示出惊人的各种现象，这些现象可以通过化学和内部结构的细微变化来改变，使其成为探索新特性的合理设计的最受欢迎的一类材料。在这里，我们强调了最近的进展，其中旋转的BO $_6$八面体引起一种新的形式的铁电-混合不当铁电。八面体旋转也强烈影响钙钛矿和相关材料中的其他结构、磁性、轨道和电子自由度。八面体旋转驱动的铁电性因此具有用外加电场鲁棒地控制涌现现象的潜力。介绍了“功能”八面体旋转的概念，并探讨了材料化学的挑战和多功能材料中新的旋转驱动现象的可能性。
2012-04-10 cond-mat.mtrl-sci
Classifying Possible Tilting of Oxygen Octahedra in Perovskites
列表中的可能相称的阶段，从母体的钙钛矿相，通过允许氧离子的八面体的倾斜得到重新检查。发现对称性所允许的许多结构与刚性八面体的约束不一致。
2010-12-23 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
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
Octahedral dynamics and local symmetry in hybrid perovskite FAPbI3 under thermal excitation
该研究通过DFT和AIMD模拟揭示了热激发下FAPbI3中FA阳离子动力学驱动PbI6八面体畸变和软化，进而改变带隙，阐明了局域结构基元对宏观电子性质的关键调控作用。
2025-09-23 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
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 tilting, monoclinic phase and the phase diagram of PZT
对PZT接近准同型（MPB）和反铁电边界的滞弹性和介电谱测量提供了新的见解，在其相图的一些有争议的方面。没有发现单斜（M）和菱面体（R）相之间存在分界线的证据，这与最近的结构研究一致，该研究支持在x < 0.5的宽成分范围内这两种相共存，其中M的分数向MPB方向增加。它还讨论了为什么所观察到的最大弹性顺应性似乎是由于旋转不稳定的极化，因此不能解释由外在软化从精细孪晶R相单独，但也表明存在M相，不一定均匀。在x ~ 0.1附近的铁电相内发现了一个新的扩散相变，其温度T_IT高于已确定的边界T_T，转变为具有倾斜八面体的相。提出了在T_T附近八面体开始以无序的方式旋转，并最终在T_T以下变得有序。在这种解释中，八面体倾斜的起始温度单调增加，直到PbZrO 3的反铁电转变，T_T（x）降低到x = 0.18以下是由于在T_IT以下的初始阶段，阳离子半径之间的失配得到部分缓解。
2011-05-11 cond-mat.mtrl-sci
Free carrier induced ferroelectricity in layered perovskites
用载流子掺杂铁电体通常不利于极化。这使得设计和发现经历类似铁电转变的金属具有挑战性。在这封信中，我们从第一原理表明，钙钛矿中的氧八面体旋转通常通过电子掺杂来增强，这可以作为一种手段来加强某些混合不适当铁电体中的结构极化-其中极化不稳定的化合物的长程库仑相互作用，而是通过三线性耦合引起的八面体旋转。我们使用这种设计策略来预测阳离子有序Ruddlesden-Popper化合物，可以通过电解质门控驱动到金属铁电相。
2021-05-19 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
Electric field driven octahedral rotation in perovskite
MO6（M =过渡金属）八面体的旋转是钙钛矿材料的物理性质的关键决定因素。因此，在凝聚态研究中最重要的目标之一，调谐物理性质，可以通过控制八面体旋转（OR）来实现。在这项研究中，它表明，OR可以驱动的电场在Sr $_2$ RuO $_4$。Sr $_2$ RuO $_4$表面层中的旋转八面体在加入K后恢复到未旋转的体相结构。理论研究表明，Sr $_2$ RuO $_4$中的OR起源于表面电场，该电场可通过K层的屏蔽效应进行调节。这项工作不仅确立了OR角的变化可以由电场引起，而且还提供了一种控制OR的方法，这是朝向原位控制钙钛矿氧化物的物理性质的重要一步。
2020-12-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
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
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
Structural Chemistry of Layered Lead Halide Perovskites Containing Single Octahedral Layers
本文综述了化学计量比为APbX4、A2PbX4或AAPbX4的混合卤化铅的结构化学，其中A和A为有机铵阳离子，X = Cl、Br或I。这些化合物可以被认为是层状钙钛矿，含有由有机物质分离的角共享PbX 4八面体的隔离的无限层。我们首先从CCDC中提取超过250种晶体结构，并根据晶胞度量和晶体对称性对它们进行分类。然后使用对称模式分析来识别[PbX 4]层的关键结构变形的性质。在这个家族中普遍存在两种类型的畸变：八面体单元的倾斜和无机层相对于彼此的位移。虽然八面体倾斜模式在纯无机钙钛矿的晶体学中是众所周知的，但额外的层移位模式被示出为极大地丰富了层状混合钙钛矿中可用的结构选择。一些例子和趋势进行了更详细的讨论，以显示如何层间有机物种的性质可以影响整体结构体系结构，虽然该文件的主要目的是鼓励该领域的工作人员利用这里使用的系统结晶学方法，以进一步了解和合理化自己的化合物，也许能够设计，特别是在未来的工作中的结构特征。
2021-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
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
Octahedral distortions in SrNbO$_3$: Unraveling the structure-property relation
本文通过DFT和DFT+DMFT计算研究SrNbO$_3$中八面体倾斜与应变的关系，揭示同相与反相倾斜竞争为调控热电和光学性能提供了新自由度。
2023-03-15 cond-mat.mtrl-sci
Coupling between tilts and charge carriers at polar-nonpolar perovskite interfaces
在钙钛矿界面产生二维电子气的极性不稳定性的唯象理论，由此扩展到包括耦合到钙钛矿倾斜。首先探讨了均匀倾斜的朗道理论，为进一步的，更现实的朗道-金兹伯格理论描述了整个薄膜不同的倾斜幅度设置场景。该理论也被推广到占的响应，施加的电场垂直的接口，这使得更精细的控制相变。传统上描述的单个金属-绝缘体转变的物理学通过耦合而大大丰富，该模型描述了具有一个或两个转变的各种场景，可能是连续的或不连续的。第一性原理计算允许对定义模型的参数进行估计，这些参数已经针对铝酸镧和钛酸锶之间的界面进行了计算。
2022-09-19 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
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
