First Principles Investigation of Ferromagnetism and Ferroelectricity in Bismuth Manganite
我们目前的局部自旋密度近似（LSDA）赝势计算的钙钛矿结构的氧化物，铋锰氧化物（BiMnO3）的结果。通过首先计算高对称立方相的总能量和能带结构，然后依次降低磁性和结构对称性，确定了铋锰氧化物与其他钙钛矿锰氧化物之间差异的起源。我们的研究结果表明，铋阳离子和氧阴离子之间的共价键稳定不同的磁性和结构相相比，稀土锰氧化物。这与最近的实验结果一致，表明掺杂的铋锰氧化物中的电荷有序性增强。
1998-09-21 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism above 1000 K in highly cation-ordered double-perovskite insulator Sr3OsO6
磁性绝缘体已经被深入研究了100多年，它们，特别是铁氧体，被认为是固体中磁交换相互作用的摇篮。它们的广泛应用包括微波器件和永磁体。由于它们的高电阻率、低磁阻尼和自旋相关隧穿概率，它们也适合于自旋电子器件。居里温度是决定任何铁/铁磁系统保持稳定的温度范围的关键因素。然而，居里温度的记录在绝缘体和氧化物中已经保持了80多年（尖晶石铁氧体LiFe 5 O 8为943 K）。在这里，我们表明，一个高度B位有序的双钙钛矿，Sr 2（SrOs）O 6（Sr 3 OsO 6），超过这个长期存在的居里温度记录超过100 K。我们揭示了原子分辨率扫描透射电子显微镜的B-网站订购。密度泛函理论（DFT）计算表明Os 6 + 5d2轨道的大自旋轨道耦合（SOC）驱动系统向Jeff = 3/2铁磁（FM）绝缘态发展.此外，Sr 3 OsO 6是第一种外延生长的锇酸盐，这意味着它与器件制造工艺高度兼容，因此有望用于自旋电子学应用。
2018-06-25 cond-mat.mtrl-sci
Competition between ferromagnetism and spin glass: the key for large magnetoresistance in oxygen deficient perovskites SrCo1-xMxO3-d (M = Nb, Ru)
研究了缺氧钙钛矿SrCo_（1-x）M_xO_（3-d）（M = Nb和Ru）的磁性和磁输运性质。Nb和Ru取代的钴酸盐都是弱铁磁体，其转变温度分别为130-150 K和130-180 K，并且在低于Tf = 80-90 K的温度下都表现出自旋玻璃行为。结果表明，铁磁性与自旋玻璃态之间存在着强烈的竞争，Co 4+引起铁磁性，而Nb或Ru在Co位的替代引起磁无序，这种特殊的磁性行为是这些氧化物大的负磁电阻的来源，在5 K和7 T下达到30%.基于铌和钌阳离子的不同电子构型，讨论了铌和钌取代钴酸盐之间的差异。
2005-04-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
d0 Ferromagnetic Interface Between Non-magnetic Perovskites
我们使用计算和实验的方法来研究两个钙钛矿之间的电荷不平衡界面处的d 0铁磁性。在SrTiO 3/KTaO 3超晶格计算中，电荷不平衡在SrTiO 3层中引入空穴，在界面氧2 p轨道处诱导d 0铁磁半金属2D电子气。在实际浓度下，电荷不平衡压倒了空位掺杂。改变组成材料表明铁磁性是空穴型d 0钙钛矿界面的一般性质。原子尖锐的d 0 SrTiO 3/KTaO 3，SrTiO 3/KNbO 3和SrTiO 3/NaNbO 3外延界面在室温下表现出铁磁磁滞。我们认为这种行为是由于氧t1 g带的高态密度和交换耦合，而d带t2 g对称电子气的研究较多。
2012-09-27 cond-mat.mtrl-sci
Observation of spin-dependent dual ferromagnetism in perovskite ruthenates
利用原位角分辨光电子能谱（ARPES）和自旋分辨光电子能谱（SARPES）研究了SrRuO $_3$（SRO）薄膜的电子能带结构与铁磁性之间的关系。我们的高质量ARPES和SARPES结果显示出清晰的自旋提升能带结构。自旋极化强烈地依赖于费米能级附近的动量，而在高结合能下它变得不那么依赖。这个实验观测与我们的动力学平均场论（DMFT）结果非常吻合。随着温度从低到居里温度的升高，自旋分裂能隙减小，带色散变得不相干。基于ARPES研究和理论计算结果，我们发现SRO具有自旋相关的电子关联，其中多数自旋和少数自旋分别是局域的和巡游的。我们的发现解释了铁磁性和电子结构是如何联系在一起的，这在SRO中已经争论了几十年。
2021-12-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microscopic Origin Of Room Temperature Ferromagnetism in a Double Perovskite Sr$_2$FeReO$_6$: a first principle and model Hamiltonian study
在双钙钛矿（A $_2$ BB $'$ O $_6$）中令人困惑的室温铁磁性观察，尽管具有被非磁性B $'$ -离子稀释的B-离子的磁晶格，已经对Sr $_2$ FeReO $_6$进行了检查。利用{ \it Ab-initio}自旋螺旋电子结构计算方法，在倒易空间中确定了进入扩展海森堡模型的交换相互作用，然后用Monte Carlo模拟经典求解，确定了铁磁转变温度T $_c$ .我们发现，必须考虑现场库仑相互作用在pH 6 Re网站（$U$），以获得T $_c$接近实验值。对$ab$ - $initio$电子结构的分析以及适当的模型哈密顿量追踪了T $_c$与$U$的增强的起源，即在这些位点引入的增强的交换分裂。这反过来又使反铁磁交换通道不稳定，从而增强T $_c$。通过与Sr $_2$ FeMoO $_6$的情况进行对比，检查在非磁性网站的占用的作用。
2022-02-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tuning Interfacial Ferromagnetism in LaNiO$_3$/CaMnO$_3$ Superlattices by Stabilizing Non-Equilibrium Crystal Symmetry
过氧化氢异质结构为稳定和控制低维磁性提供了一条重要的途径。这些材料系统的指导设计原则之一是八面体连接性。在由具有不同晶体对称性的钙钛矿组成的超晶格中，组成层的相对比率以及各个层厚度的变化引起非平衡晶体对称性，这反过来又导致界面铁磁性的前所未有的控制。我们已经发现，在超晶格的CaMnO $_3$（CMO）和LaNiO $_3$（LNO），界面铁磁性可以调制的一个因素的三个依赖于LNO和CMO层的厚度以及它们的相对比例。这样的效果是唯一可能的，由于在界面处的非平衡晶体对称性，并且可以理解的交换相互作用的各向异性和修改的界面Ni-O-Mn和Mn-O-Mn键角和长度随着LNO层厚度的增加。这些结果表明，工程非平衡晶体对称性在设计铁磁性的潜力。
2017-05-12 cond-mat.mtrl-sci
Study of polycrystalline bulk Sr$_3$OsO$_6$ double-perovskite insulator: comparison with 1000 K ferromagnetic epitaxial films
在高温高压（1200 $^\circ$ C，6 GPa）条件下，通过固相反应合成了有序双钙钛矿绝缘体SrPDMATHABMM OsO $_6$多晶。的合成使我们能够进行比较研究的散装形式的Sr $_3$ OsO $_6$朝向揭示1000 K铁磁性的驱动机制，这是最近发现的外延生长的Sr $_3$ OsO $_6$薄膜。与薄膜不同的是，块体主要是反铁磁性而不是铁磁性。因此，只有当Sr $_3$ OsO $_6$受到界面的影响时，才会出现强的铁磁有序.在低温下（$<$ 17 K），比热容为39.6（9）× 10 $^{-3}$ J mol $^{-1}$ K $^{-2}$.这个值是非常高的，这表明在磁基态可能存在类似费米子的激发。虽然Sr $_3$ OsO $_6$的体相和薄膜相具有相同的晶格基和电绝缘状态，但它们的磁性却完全不同。
2020-02-17 cond-mat.mtrl-sci
The Effect of Ionic Spin on Multiferroic of Orthorhombic Perovskite
该研究采用溶胶-凝胶法制备ELCFO，结合Mössbauer谱、磁性测试与热磁曲线分析，揭示不同温度下离子自旋状态及其对II型多铁性钙钛矿磁电耦合的作用。
2023-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transient Ferromagnetism in Ultrafast Phase Transitions in Perovskites under XUV Irradiation: A Comparative Study of SrTiO3 and KTaO3
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（布拉格捷克理工大学核科学与物理工程学院）；Institute of Plasma Physics, Czech Academy of Sciences（捷克科学院等离子体物理研究所）
本研究用XTANT3多尺度代码对比STO与KTO在XUV辐照下的超快相变，发现STO因Ti 3d轨道会产生瞬态铁磁性，KTO因Ta 5d轨道保持顺磁性，还明确了极性势阱加深的应变放大效应，为钙钛矿光电器件的超快光学调控提供依据。
2026-08-04 cond-mat.mtrl-sci
Half metallic ferromagnetism in tri-layered perovskites Sr$_4$T$_{3}$O$_{10}$ (T=Co, Rh)
采用第一性原理密度泛函理论（DFT）研究了Ruddlesden-Popper系列化合物Sr $_4$ Rh $_3$ O $_{10}$的电子和磁性.基于考虑库仑相互作用（$U$）和自旋-轨道耦合（SOC）协同效应的密度泛函理论计算，发现Sr $_4$ Rh $_3$ O $_{10}$是一种半金属铁磁体（HMF），其总磁矩$μ_{\rm {tot}}$ =12 $μ_B$/晶胞.该材料具有相当大的SOC，但在费米能级处具有近100个$\%$自旋极化。在完全置换Co时，发生低自旋到中间自旋的转变，导致HMF状态的总角动量比Sr $_4$ Rh $_3$ O $_{10}$大三倍（即，每晶胞$μ_{\rm {tot}}$ =36 $μ_B$）。我们提出Sr $_4$ Rh $_3$ O $_{10}$和Sr $_4$ Co $_3$ O $_{10}$作为半金属的候选物。
2014-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Ferromagnetism in LaFeO3/LaNiO3 Superlattices with High Curie Temperature
本研究在顺磁 LNO 与反铁磁 LFO 构成的超晶格中，利用界面 Fe→Ni 电荷转移和层厚调控，获得 608 K 高居里温度及 4 μB 铁磁性，并形成层状有序 La2FeNiO6 相。
2025-03-17 cond-mat.mtrl-sci
Polar Behavior in a Magnetic Perovskite Via A-Site Disorder
我们阐明了一种机制，获得极性行为的磁性钙钛矿的基础上A-位的障碍，并证明了这种机制的密度泛函计算的双钙钛矿（La，Lu）MnNiO $_6$与Lu浓度在50%及以下。我们表明，这种材料结合了极性行为和铁磁性。该机制是相当普遍的，可以适用于广泛的磁性钙钛矿。
2007-12-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hexagonal MASnI$_3$ exhibiting strong absorption of ultraviolet photons
MASnI $_3$是一种有机金属卤化物，在无铅钙钛矿太阳能电池领域具有巨大的潜力。紫外光子已被证明在介孔TiO $_2$基钙钛矿中产生深陷阱电子缺陷，影响其性能和稳定性。在这项研究中，MASnI $_3$的立方相，四方相和六方相的结构，电子性质和光学性质进行了研究，使用第一性原理计算。结果表明，与立方相和四方相相比，六方$_3$具有更大的间接带隙和沿\emph{c}轴方向更大的载流子有效质量.这些发现归因于在六方相中增强的电子耦合和局域化。此外，六方相表现出紫外光子的高吸收和可见光子的高透射，特别是沿\emph{c}轴。这些特性证明了六方MASnI $_3$应用于多结钙钛矿叠层太阳能电池或作为介孔TiO $_2$基钙钛矿太阳能电池中的涂层以增强紫外稳定性和光子利用率的潜力。
2019-01-01 cond-mat.mtrl-sci
Spin-lattice Coupling and Magneto-dielectricity in Ca3Mn2O7 Layered Perovskite
Ca 3 Mn 2 O 7的介电特性研究表明，在反铁磁有序结构下，Ca 3 Mn 2 O 7的介电特性表现为弛豫型分段动力学。不同起源的偶极弛豫光谱解析表现出不同的H-场改变。这确定了它们对不同磁子相的忠诚，并建立了电、磁和结构自由度的双重耦合。此外，强的自旋-晶格耦合已被证实与拉曼光谱的磁有序。短程电关联间接地导致系统中可测量的谐波介电响应。\c{hi}_3^e -磁化率信号产生真正的谐波磁介电性，与在基本介电常数ε '中获得的H场效应一致，但表现出两个数量级的更大的H场效应。
2019-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Impact of the Fe Doping on Magnetism in Perovskite Cobaltites
系统地研究了Fe掺杂钙钛矿型钴酸盐多晶样品：Pr $_{1-y}$ Ca $_{y}$ Co $_{1-x}$ Fe $_x$ O $_3$（$y$ =0.3，$x$ =0-0.15; $y$ =0.45，$x$ =0-0.3）和Gd $_{0.55}$ Sr $_{0.45}$ Co $_{1-x}$ Fe $_x$ O $_{3}$（$x$ =0-0.3）的磁性和输运性质。Fe掺杂使Pr $_{1-y}$ Ca $_{y}$ Co $_{1-x}$ Fe $_x$ O $_3$体系的铁磁性增强，但铁磁性随Fe含量的进一步增加而被抑制，在高Fe掺杂水平下观察到自旋玻璃行为。相反，只要Fe被掺杂，在系统Gd $_{0.55}$ Sr $_{0.45}$ Co $_{1-x}$ Fe $_x$ O $_{3}$中的铁磁性被抑制，并且在Fe掺杂高达0.3的样品中没有观察到自旋玻璃行为。通过Fe $^{3+}$ -O-（LS）Co $^{4+}$的铁磁相互作用与通过Fe $^{3+}$ -O-Fe $^{3+}$和Fe $^{3+}$ -O-（IS）Co $^{3+}$的反铁磁相互作用之间的竞争被认为是上述行为的原因。A位上离子的平均半径在确定Fe掺杂主要引入哪种类型的相互作用方面起着关键作用。
2007-01-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetodielectric coupling in a non-perovskite metal-organic framework
多铁性和磁介电耦合在金属有机框架（MOFs）是罕见的，到目前为止，主要限于甲酸盐为基础的系统与钙钛矿结构。在这项工作的过程中，我们设计了一个tetraphylocene框架[Co（C16 H15 N5 O2）]，表现出自旋链的钴离子，这是由含有偶极硝基苯部分的有机连接体桥接。该化合物在100 K时表现出类似弛豫的铁电性，随后在15 K时出现复杂的磁序，表明弱铁磁性。在磁有序转变的介电常数的明显异常表明磁介电耦合，这也证实了磁场依赖的介电测量。弱的铁磁性和磁介电耦合，可能是由于一个显着的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用，它倾斜的自旋结构和局部破坏反转对称性。我们的文件，偶极硝基苯作为积木在晶体结构中的路径的方式来设计新的多铁性和磁介电MOFs的介绍。
2017-10-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetism and magneto-dielectric effect in insulating LaBiMn4/3Co2/3O6 thin films
采用脉冲激光沉积技术在（001）取向的SrTiO 3和LaAlO 3衬底上制备了高质量的钙钛矿型LaBiMn 4/3Co 2/3 O 6外延薄膜。磁化强度测量揭示了一个强的磁各向异性和铁磁行为，这是在协议与Mn 4+和Co2+离子，这是随机分布在B-网站之间的超交换相互作用。一个明显的异常是在130 K的介电测量中观察到对应的发病的磁有序，这表明耦合。在此温度以上，外在麦克斯韦-瓦格纳效应占主导地位。这些结果解释了使用拉曼光谱研究表明，弱自旋晶格相互作用围绕这个磁性转变。
2008-01-22 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
Perovskite BaCrO_{3}: completing a materials system with an anomalous Mott transition
我们已经合成并表征了钙钛矿BaCrO_{3}的激光沉积膜样品，这是钙钛矿-铬酸盐家族的缺失成员。该BaCrO_{3}膜具有比其它铬酸盐大得多的晶格常数，是绝缘的，并且表现出可能与倾斜反铁磁性相关联的弱铁磁性。与其他姐妹化合物CaCrO_{3}和SrCrO_{3}的比较表明，一个异常的莫特转变，其中磁性是独立的化合物是金属或绝缘
2016-04-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coexistence of Weak Ferromagnetism and Ferroelectricity in the High Pressure LiNbO3-type Phase of FeTiO3
本文报道了高压合成的FeTiO_3多晶样品的磁性和电学特性，该样品与偏心LiNb_3（LBO）是同构的。压电响应力显微镜、光学二次谐波发生和磁测量表明FeTiO 3-II在室温及以下是铁电的，在~120 K以下是弱铁磁的。这些结果验证了基于铁电性的材料设计准则和在一系列以LBO结构结晶的过渡金属钛酸盐中铁电性和弱铁磁性之间共存的第一性原理计算。高压形式的FeTiO 3是一种罕见的铁电体，表现出由Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用产生的弱铁磁性。
2009-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization reversal in mixed ferrite-chromite perovskites with non magnetic cation on the A-site
在这项工作中，我们进行了Monte Carlo模拟RFe $_{1-x}$ Cr $_x$ O $_3$与R = Y和Lu的经典模型，比较实验和平均场计算的数值模拟。在所分析的化合物中，反对称交换或Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）相互作用由于反铁磁有序自旋的倾斜而引起弱铁磁性。该模型能够再现实验观察到的磁场冷却过程中的中间$x$值和临界温度的依赖性与$x$的磁化反转（MR）。根据Fe $^{3+}$和Cr $^{3+}$离子间DM相互作用强度随x值的变化，分析了MR存在的条件。
2016-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in the Mott insulator Ba2NaOsO6
结果提出的单晶结构，热力学和反射率测量的双钙钛矿Ba2NaOsO6。这些表征材料为5d^1铁磁莫特绝缘体，有序矩为每分子单位约0.2玻尔磁子，TC = 6.8（3）K。与此相变相关的磁熵接近Rln 2，表明考虑晶体结构时预期的四重基态是分裂的，这与铁磁性与轨道有序相关的情况一致。
2007-05-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Giant Ferrimagnetism and Polarization in a Mixed Metal Perovskite Metal-Organic Framework
最近，过氧金属有机框架（MOFs）成为多铁性的潜在候选者。然而，迄今为止所合成的化合物仅具有弱铁磁性和低极化。此外，极低的磁转变温度（$T_c$）也对材料的应用提出了挑战。我们已经通过计算设计了一种混合金属钙钛矿MOF -[C（NH 2）3][（Cu0.5Mn0.5）（HCOO）3]-，预计其磁化强度比其母体（[C（NH 2）3][Cu（HCOO）3]）大两个数量级，极化显著更大（9.9 μC/cm 2），并且增强的$T_c$高达56 K，这在钙钛矿MOF中是前所未有的。磁相互作用的详细研究揭示了一种新的机制，导致大的时刻，以及在$T_c$的增加。将非Jahn-Teller离子（Mn $^{2+}$）混合到Jahn-Teller主体（Cu $^{2+}$）中导致竞争晶格畸变，这可能是增强极化的原因。如通过计算的生成焓所证明的，M0 F是热稳定的，并且可能是合成的。我们的工作代表了通过大部分未开发的混合金属方法合理设计多铁性钙钛矿MOFs的第一步。
2018-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Weak ferromagnetism and short range polar order in NaMnF$_3$ thin films
正交畸变的钙钛矿NaMnF $_{3}$已被预测成为铁电体，如果施加体$Pnma$结构的$a=c$畸变。为了验证这一预测，通过分子束外延在SrTiO $_{3}$（001）单晶衬底上生长NaMnF $_{3}$薄膜。最好的薄膜是光滑的，单相的，有四种不同的孪晶畴。面内磁化强度测量表明，在低于Néel温度$T_N=66$ K时，存在反铁磁有序结构和弱铁磁性.对于介电研究，NaMnF $_{3}$膜生长在30 nm SrRuO $_{3}$（001）层上，该层用作通过脉冲激光沉积生长的底部电极。作为频率的函数的复介电常数表示一个强大的德拜样弛豫的贡献，其特征在于由弛豫时间分布。特征弛豫时间的幂律发散揭示了8 K时的有序-无序相变。缓慢的弛豫动力学表明，形成了超偶极子（超顺电矩），延伸到几个单位电池，类似于弛豫铁电体的极性纳米区域。
2017-02-06 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
Uniaxial-Pressure induced Ferromagnetism of Enhanced Paramagnetic Sr3Ru2O7
我们报告了一个单轴的压力依赖性的磁性层状钙钛矿Sr_3Ru_2O_7。通过施加一个相对较小的单轴向压力，大于0.1 GPa的正常的RuO2层，铁磁有序体现低于80 K的增强顺磁体。在1kOe和2K下的磁化强度比环境条件下的磁化强度大100倍。居里温度T_C的单轴压力依赖性表明存在一级磁转变。这种单轴压力诱导的铁磁性的起源进行了讨论，在RuO2平面内的RuO6八面体的旋转。
2004-03-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic and Optical Properties of Ultrawide Bandgap Perovskite Semiconductors via First Principles Calculations
最近对超宽带隙（UWBG）半导体的研究主要集中在传统材料上，如Ga 2 O3、AlGaN、AlN、立方BN和金刚石;然而，已知一些表现出单一钙钛矿结构的材料产生高于3.4 eV的带隙，如BaZrO 3。在这项工作中，我们提出了两种新的材料被添加到家庭的UWBG半导体：Ba 2CaTeO 6表现出双钙钛矿结构和Ba 2K 2 Te 2 O 9与三钙钛矿结构。使用第一性原理混合泛函计算，我们预测的所有研究系统的带隙在4.5 eV以上，在紫外区具有较强的光学吸收。此外，我们发现，空穴有一种倾向，通过晶格畸变被困在附近的氧原子与平均捕获能量为0.25 eV，潜在地防止通过传统的化学掺杂的p型导电性的增强。
2020-09-03 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Non collinear magnetism and single ion anisotropy in multiferroic perovskites
钙钛矿结构的晶体畸变和磁交换相互作用，单离子各向异性（SIA）和Dzyaloshinsky-Moriya（DM）相互作用之间的联系进行了研究，通过密度泛函计算。以BiFeO $_3$和LaFeO $_3$为模型体系，定量研究了氧八面体转动、铁电性和弱铁磁性之间的关系.我们恢复的事实，wFM是由于DM相互作用引起的氧八面体旋转。我们发现一个简单的wFM之间的关系，氧旋转幅度和DM矢量和交换参数之间的比率，如wFM增加与氧八面体旋转时，SIA不竞争与DM力上的自旋。出乎意料的是，我们还发现，尽管Fe $^{3+}$的$d^5$电子构型，SIA在某些结构中非常大，并且令人惊讶地对$A$ BO $_3$钙钛矿的$A$ -位点阳离子的化学非常敏感.在地面$R3c$状态阶段，我们表明，由铁电性和氧八面体旋转引起的SIA形状是在竞争中，如它是可能的调谐wFM“开”和“关”，通过两种类型的失真的相对大小。
2012-06-04 cond-mat.mtrl-sci
New room temperature multiferroics on the base of single-phase nanostructured perovskites
纳米结构的Pb（Fe 1/2 Ta 1/2）x（Zr 1/2 Ti 1/2）1-xO 3（PFTx-PZT（1-x））和Pb（Fe 1/2Nb 1/2）x（Zr 1/2 Ti 1/2）1-xO 3（PFNx-PZT（1-x））在高于100 K的温度下具有有趣的铁磁、铁电和磁电性质的理论描述至今还不存在。本工作的目标是提出上述性能的物理性质和机制的理论描述，包括室温铁磁性，相图依赖于组分x，特别注意在室温下的多铁性，包括磁电系数的异常大值。比较发达的理论与实验建立顺电，铁电，顺磁，反铁磁，铁磁和磁电相之间的边界，以及由磁场铁电畴开关的特性进行和讨论。实验建立的PFN，PFT和PFN与PbTiO 3（PFNx-PT（1-x））的固溶体中的铁磁相的情况下，所提出的理论的框架进行了解释。
2014-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Second Neighbor Electron Hopping and Pressure Induced Topological Quantum Phase Transition in Insulating Cubic Perovskites
超导体结构是适合表现拓扑绝缘体相的五种对称族之一。然而，在这种结构中稳定的卤化物和氧化物都没有表现出相同的性质。通过对立方钙钛矿结构（$_3$ ; X = Cl，Br，I）的密度泛函计算，预测了均匀压缩下的能带绝缘体- Dirac半金属-拓扑绝缘体相变.借助于Slater-Koster紧束缚哈密顿量，我们表明，除了价电子数，这些钙钛矿的能带拓扑结构由涉及Sn-{s，p}轨道之间的电子跳跃的五个参数决定。这些参数随压力单调增加，逐渐将正带隙转变为负带隙，从而实现量子相变。通过对Bi基氧化物钙钛矿能带拓扑结构的研究，建立了相变机制的普遍性。卤化物对压力的动力学稳定性加强了实验的相关性。
2018-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Prediction of a Stable Post-Post-Perovskite Structure from First Principles
在各种ABO 3、ABF 3和A2 O3化合物中发现了一种新的稳定晶体结构（包括具有地质意义的材料、多铁性的原型、表现出强自旋轨道效应等），通过使用第一原则。这种新型结构出现在流体静压下，是第一个被发现的“post-post-covalent”相，它为重要体系的实验难题提供了成功的解决方案，其特征在于一维链通过共享边的氧/氟八面体由两个基团连接。这种前所未有的组织自动导致各向异性弹性特性和新的磁性排列。取决于所选择的系统，该后钙钛矿结构还具有从零到~ 10 eV的电子带隙，本质上是直接或间接的，这强调了其“普遍性”及其具有惊人的潜力，例如，电或传输现象。
2014-10-19 cond-mat.mtrl-sci
First-principle study on compensated half metallic double perovskite compound $Ba_2PrVO_6$
本文通过第一性原理研究发现双钙钛矿化合物$Ba_2PrVO_6$在LSDA+U下为补偿型半金属（基态），揭示其反铁磁性起源，并结合准谐德拜模型研究了其热力学性质。
2016-05-14 cond-mat.mtrl-sci
On the possibility of hybrid chalcogenide perovskite photovoltaics
Imperial College London（帝国理工学院）
本文通过第一性原理计算评估了混合硫属钙钛矿吸收体的可行性，发现hydrazinium离子是唯一稳定的结构，提出N2H6ZrSe3作为最有前途的候选材料，具有1.31 eV的准直接带隙和24.5%的理论最大效率。
2026-04-08 cond-mat.mtrl-sci
Structural, Magnetic and Electron Transport Properties of Ordered-Disordered Perovskite Cobaltites
稀土钙钛矿型钴酸盐具有丰富的物理和化学性质，在相同的组成下具有有序-无序结构，因此越来越被认为是重要的材料。除了类似锰氧化物的巨磁电阻效应外，不同形态的钴氧化物还表现出自旋、电荷和轨道有序、电子相分离、绝缘体-金属转变、低温下的大热电功率等有趣的现象。此外，钴酸盐的庞磁电阻效应可以用作磁数据存储的读头，也可以根据其特殊的性能在其他应用中使用。A位有序无序钴酸盐表现出铁磁性和金属-绝缘体转变以及其他性质取决于组成，A位阳离子的大小和各种外部因素，如压力，温度，磁场等有序钴酸盐，具有112型层状结构，也被报道有一个有效的更强的电子耦合由于分层A位阳离子有序。本文重点研究了La-Ba-Co-O系有序-无序钙钛矿相，该相表现出有趣的磁性和电子输运性质，具有铁磁转变，TC ~ 177 K，是镧系的第一个成员。Zener双交换机制被认为是理解铁磁金属相基本物理的关键，但不能清楚地解释绝缘型相。本文从电子输运的角度出发，用不同的跳跃模型讨论了铁磁-金属态或绝缘/半导体态。
2010-05-29 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
Ferromagnetism and correlated insulating states in monolayer Mo33Te56
本研究实验制备出具有笼目晶格结构的单层Mo33Te56新相，观测到平带部分填充诱发的铁磁性与15meV硬能隙的关联绝缘态，为平带物理研究提供了更优的二维材料体系。
2024-07-14 cond-mat.mtrl-sci
New Buckled Honeycomb Lattice Compound Sr3CaOs2O9 Exhibiting Antiferromagnetism above Room Temperature
报道了一种新的2：1有序三重钙钛矿结构Sr 3CaOs 2 O 9的合成、晶体结构和磁性。该化合物在P21/c空间群中结晶，并具有独特的锇屈曲蜂窝晶格。它具有长程反铁磁有序与高尼尔温度为385 K的磁化率，热容量和中子衍射测量证实，是电绝缘的。该化合物也是2：1有序锇酸盐钙钛矿的第一个例子。理论研究表明，Sr 3CaOs 2 O 9具有相当大的反铁磁交换之间的褶皱平面导致高TN。在比较中阐明了已知化合物Sr_3CaRu_2O_9的磁性。在TN = 200 K以下，出现反铁磁有序。
2022-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Weak ferromagnetism linked to the high-temperature spiral phase of YBaCuFeO5
层状钙钛矿YBaCuFeO 5是摆线螺旋磁体的一个罕见的例子，其有序温度Tspiral可以通过调节结构中Cu 2 +/Fe 3+化学无序的程度来调节，远远超过室温。这种不寻常的性质使这种材料成为最有前途的自旋驱动多铁性候选者之一。然而，很少有人知道的响应的螺旋磁场，磁电交叉控制应用的关键。利用体磁化强度和中子粉末衍射测量在磁场高达9 T，我们在这里报告的第一个温度-磁场相图这种材料。除了揭示螺旋状态的强稳定性外，我们的数据揭示了与螺旋调制共存的弱铁磁性的存在。由于铁磁体可以很容易地用磁场操纵，这一观察结果为控制螺旋取向开辟了新的视角，直接与极化方向相关，以及这种材料在技术应用中的可能未来用途。
2022-03-22 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Metal-Insulator Transition and Ferromagnetism in the Electron Doped Layered Manganites La2.3-xYxCa0.7Mn2O7 (x=0,0.3,0.5)
合成了具有层状钙钛矿结构的La_（2.3-x）Y_xCa_（0.7）Mn_2 O_7（x= 0，0.3，0.5）体材料，并对其电学、电学和磁学性质进行了研究。结果表明，La_（1.8）Y_（0.5）Ca_（0.7）Mn_2 O_7具有四方晶系结构，是一种金属铁磁体，其磁转变温度为170 K。该化合物在140 K以下表现出金属行为，在100 K和34 kOe下具有大的磁阻（MR）Δ rho/rho（0）~94%.对于x=0和0.3的结构是单斜的抑制金属。当x=0时，材料是铁磁绝缘体。我们观察到随着x的减小，比热中线性项的系数大大增加。据我们所知，这是第一个报道的电子掺杂锰氧化物显示金属-绝缘体转变和铁磁性。
1998-05-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Intrinsic Piezoelectric Anisotropy of Tetragonal ABO3 Perovskites: A High-Throughput Study
通过高通量计算研究123种四方ABO3钙钛矿，揭示了正常四方与超四方结构的压电特性差异，阐明了极化轴与弹性软化方向对最大纵向压电响应的协同决定作用，并重新评估了传统压电各向异性比的有效性与不足。
2023-10-25 cond-mat.mtrl-sci
Halide Perovskites as Spin-1 Dirac Materials
本研究发现卤化物钙钛矿可形成三维Lieb晶格，产生带隙型自旋1狄拉克锥，能降低有效质量并抑制载流子背散射，相关结论经CsPbBr₃与CsSnBr₃的计算与实验验证，为提升其光伏效率提供了新的物理依据。
2025-03-19 cond-mat.mtrl-sci
A Generic Slater-Koster Description of the Electronic Structure of Centrosymmetric Halide Perovskites
卤化物钙钛矿已经真正成为有效的光电材料，并显示出表现出非平凡的拓扑相的承诺。由于带隙是这些量子相的决定性因素，在这里，我们提出了一个全面的电子结构的研究，考虑九个无机卤化物钙钛矿CsBX $_3$（B = Ge，Sn，Pb; X = Cl，Br，I）在其三种结构的多晶型（立方晶系，四方晶系和斜方晶系）的第一原理方法。一系列的交换相关性（XC）的泛函检查对准确估计的带隙。此外，虽然13个轨道是积极的在构建的价带和导带谱，在这里，我们建立了一个基于四个轨道的最小基组是足够的Slater-Koster紧束缚模型（SK-TB），这是能够再现体和表面的费米能级附近的电子结构。因此，与基于Wannier的TB模型一样，SK-TB模型也可以被认为是研究卤化物族化合物体相和表面电子结构的有效工具。通过比较模型研究和DFT能带结构估计，发现主导电子耦合强度几乎与XC泛函无关，这进一步建立了SK-TB模型的实用性。
2021-01-21 cond-mat.mtrl-sci
Exploring Multiferroic Behavior in CaZnFeOsO$_6$: A Novel Layered 3$d$-5$d$ Double Perovskite Compound
本研究通过第一性原理计算预测了新型双钙钛矿CaZnFeOsO$_6$兼具铁电与亚铁磁性，极化强度达16.8 μC/cm²，磁矩约2 μB，但弱自旋轨道耦合导致无显著磁电效应，为多铁性器件应用提供新候选材料。
2024-08-20 cond-mat.mtrl-sci
Dominant ferromagnetism in the spin-1/2 half-twist ladder 334 compounds, Ba3Cu3In4O12 and Ba3Cu3Sc4O12
本文报道了Ba_3Cu_3In_4O_（12）（In-334）和Ba_3Cu_3Sc_4O_（12）（Sc-334）多晶样品的磁性。这两个334相都具有源自钙钛矿的结构，其中CuO 4正方形互连以沿着c轴形成半扭曲阶梯。Cu-O-Cu角约为90 °，外斯温度为正，表明沿Cu阶梯存在明显的铁磁相互作用。在低温下，T < 20 K，磁化率和热容测量的急剧转变表明在TN的三维（3D）反铁磁（AFM）有序。TN被抑制的应用领域和一个复杂的磁相图与三个不同的磁制度低于上临界场可以推断出从我们的测量。磁相互作用进行了讨论，在一个修改后的自旋1/2 FM-AFM模型和334半扭转梯子相比，其他2梯级阶梯自旋1/2系统。
2012-03-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Molecule Oxygen Induced Ferromagnetism and Half-metallicity in α-BaNaO4: A First Principles Study
分子氧类似于3d和4f金属，在化合物中表现出长程自旋有序和电子强关联行为。然而，铁磁自旋有序和半金属性是相当难以捉摸的，并没有得到很好的解释。本文利用第一性原理计算研究了氧二聚体以不同于已知的超氧化物和过氧化物的方式排列时自旋之间的相互作用。基于结构搜索、热力学研究和晶格动力学的结果，我们证明了四氢-α-BaNaO_4是一个稳定的半金属，居里温度为120 K，是这类化合物中的第一个例子。与3d和4f金属一样，由于π* 轨道上的未成对电子，O2二聚体携带0.5 μB的局部磁矩。这种化合物可以被认为是由O2二聚体层以头对头的方式堆叠形成的。与AO 2（A=K，Rb，Cs）不同的是，层内和层间的自旋都是铁磁耦合的。自旋极化发生在π* 轨道上，自旋向上的电子完全占据价带，自旋向下的电子部分占据导带，分别形成半导体和金属通道。我们的研究结果突出了O2二聚体的几何排列在诱导含O2二聚体化合物的铁磁性和其他新性质中的重要性。
2020-07-13 cond-mat.mtrl-sci
Fine-Tuning Exciton Polaron Characteristics via Lattice Engineering in 2D Hybrid Perovskites
本研究通过考察典型2D-MHP系统中有机阳离子的作用，利用晶格工程微调激子极化子特性，为优化激子行为及减轻多体散射效应提供了可调控制手段。
2025-02-12 cond-mat.mtrl-sci
Giant Exchange Bias in the Single-layered Ruddlesden-Popper Perovskite SrLaCo0.5Mn0.5O4
在SrLaCo_（0.5）Mn_（0.5）O_4中观察到高达~5.5 kOe的交换偏置（EB），这是包括Ruddlesden-Popper系列在内的任何层状过渡金属氧化物中发现的最高值。中子衍射测量排除了长程磁有序性，并且与直流磁测量一起表明短程磁畴的形成。交流磁化率、磁记忆效应和磁训练效应证实该体系为团簇自旋玻璃。通过对几种模型结构进行密度泛函计算，我们认为EB起源于亚纳米尺度下富Mn反铁磁畴和富Co铁磁畴的边界.磁化轴在Co侧的重新定位改变了界面Mn和Co自旋之间的磁耦合，这导致EB。我们的分析推断，存在竞争的磁相互作用是足以诱导交换偏置，从而表现出巨大的EB材料的范围广泛，可以设计用于设计新型磁存储器设备。
2018-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Exploring Magnetism of Lead-free Halide Double Perovskites: A High-Throughput First-Principles Study
Linköping University（林雪平大学）；Uppsala University（乌普萨拉大学）
本研究通过第一性原理高通量计算探索无铅卤化物双钙钛矿的磁性，发现其多为低温反铁磁有序，提出B/B'位共掺磁性3d与非磁性5d离子的铁磁调控策略，筛选出高居里温度半金属材料，阐明磁交换机制，为自旋电子学应用提供候选。
2023-06-15 cond-mat.mtrl-sci
Unveiling Insulating Ferro and Ferrimagnetism in Double-Double Perovskite Oxides
本研究结合对称性分析、第一性原理计算与 Monte Carlo 模拟，预测 LaA′MnNiO6 双双重钙钛矿为绝缘铁磁/亚铁磁材料，并阐明其带隙、交换机制、转变温度及稳定性。
2025-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Prediction of Phase Transition in CaSiO$_3$ Perovskite and Implications for Lower Mantle Structure
利用第一性原理线性响应计算方法研究了下地幔中第三丰富的钙钛矿相CaSiO_3的晶格动力学。通常假设的立方结构（Pm 3m）被发现是动态不稳定的，在所有的压力下，沿布里渊区边缘从M点到R点表现出不稳定的模式。根据这些结果，我们预测钙钛矿型CaSiO_3的基态结构是一种畸变相，其对称性低于立方对称性。我们预测，下地幔钙钛矿CaSiO_3在高温下发生了从低温畸变相到立方相的相变。预测的相变提供了一个可能的解释的一些地震观测的反射功能内的下地幔。
1996-10-31 cond-mat.mtrl-sci physics.geo-ph
Polar and antipolar polymorphs of metastable perovskite BiFe0.5Sc0.5O3
在高压（6 GPa）和高温（1500 K）条件下合成的亚稳钙钛矿BiFe_（0.5）Sc_（0.5）O_3通过加热/冷却热循环下的不可逆行为以两种不同的多晶型（反极性Pnma和极性Ima_2）获得。Ima 2相代表了倾斜铁电结构的原始类型，其中Bi 3+阳离子分别沿着正交的[1 - 10]p和[1-10]p伪立方方向表现出极性和反极性位移，并且与关于极轴的反相八面体倾斜相结合。在TN ~ 220 K以下，Pnma和Ima 2结构变体均表现出长程反铁磁有序，并具有弱铁磁成分。基于一般唯象方法的偶极、磁和弹性序参量之间的耦合分析表明，两相的弱铁磁性主要是由反相八面体倾斜引起的，其轴向性质直接代表了Dzyaloshinskii矢量的相关部分.在极性Ima 2相允许的自发磁化的磁电贡献描述的第五度自由能不变，预计将是小的。
2014-03-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
