Mean field magnetism and spin frustration in a double perovskite oxide with compositional complexity
Indian Institute of Science（印度科学学院）；Uppsala University（乌普萨拉大学）
本研究探讨了组分无序对双钙钛矿氧化物长程磁有序的影响，发现高熵薄膜在约150K下表现出稳健铁磁有序，低温下呈现类自旋玻璃行为，证明平均场方法可预测转变温度但理解低温相需微观细节。
2025-11-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Free-spin dominated magnetocaloric effect in dense Gd$^{3+}$ double perovskites
具有致密磁晶格的阻挫镧系氧化物由于其大的基态熵和抑制的有序温度而在低温制冷中具有潜在的基本兴趣，但通常受到短程关联的限制。在这里，我们提出的挫折fcc氧化物的例子，Ba $_2$ GdSbO $_6$和Sr $_2$ GdSbO $_6$和新的位置无序类似物Ca $_2$ GdSbO $_6$（[CaGd] $_A$ [CaSb] $_B$ O $_6$），其中磁热效应的影响最小的超交换（$J_1 \sim 10$ mK）。我们报告的晶体结构，使用粉末X射线衍射和体磁性能，通过低场磁化率和等温磁化测量。Gd化合物在2 K下在7 T的磁场中表现出高达-15.8 J/K/mol $_\textrm{Gd}$的磁熵变，与磁制冷中的标准Gd $_3$ Ga $_5$ O $_{12}$的-13.0 J/K/mol $_\textrm{Gd}$的值相比，过量20%。热容量测量表明，Ba $_2$ GdSbO $_6$和Sr $_2$ GdSbO $_6$在0.4 K以下缺乏磁有序，这表明通过液体4-He制度冷却。一个平均场模型是用来阐明的作用，主要是自由自旋行为的磁热性能的这些化合物相比，其他顶级性能的Gd基氧化物。双钙钛矿的化学柔性提高了进一步增强Gd $^{3+}$ fcc晶格中磁热效应的可能性。
2022-03-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic and Magnetic Properties of the Candidate Magnetocaloric-Material Double Perovskites La$_2$MnCoO$_6$, La$_2$MnNiO$_6$ and La$_2$MnFeO$_6$
对用于制冷的室温磁热材料的研究导致了对双钙钛矿的研究。特别地，在La $_2$ MnNiO $_6$、La $_2$ MnCoO $_6$和La $_2$ MnFeO $_6$族化合物中出现了难题。它们具有相同的晶体结构，但La $_2$ MnNiO $_6$和La $_2$ MnCoO $_6$在室温以下是铁磁体，而La $_2$ MnFeO $_6$与简单的预期相反，是亚铁磁体。为了解决这个难题，我们使用密度泛函理论计算来研究有序双钙钛矿的电子结构和磁交换相互作用。我们的研究揭示了Fe-$d$轨道中的局域电子-电子相互作用在促进Fe $^{2+}$上具有半填充$d$ -壳层的Fe $^{3+}$价态和建立La $_2$ MnFeO $_6$的亚铁磁基态中所起的关键作用.指出了Hund耦合和Jahn-Teller畸变对Mn $^{4+}$离子的重要性。通过比较不同的磁有序状态提取交换常数。平均场和经典的蒙特卡罗计算得到的模型给出的趋势，在$T_C$，这是在这个家庭的材料与实验一致。
2018-09-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anisotropic magnetic properties and giant rotating magnetocaloric effect in double-perovskite Tb2CoMnO6
我们研究了双钙钛矿结构Tb_2CoMnO_6的磁性能和磁热性能的各向异性。由于不同的磁各向异性，在TC = 100 K时，Co2+和Mn 4+磁矩的铁磁顺序沿c轴出现，而在TTb = 15 K以下，较大的Tb 3+磁矩垂直于c轴排列。沿c轴的变磁性的复杂温度发展导致在低温下磁熵的大的负变化。另一方面，垂直于c轴的较大但几乎可逆的磁化导致小且正的熵变。这种高度各向异性的磁热效应（MCE）导致巨大的旋转MCE，估计为20.8 J/kg K。基于Tb_2CoMnO_6的磁各向异性特性，结合双钙钛矿结构独特的磁特性，丰富了磁性材料的基础和应用研究。
2018-12-14 cond-mat.str-el
Frustrated Gd3+ Double Perovskites as High-Performance Magnetocaloric Materials for Sub-100 mK Adiabatic Demagnetization Refrigeration
University of Augsburg（奥格斯堡大学）；University of Leipzig（莱比锡大学）
本研究提出 Gd3+ 双钙钛矿 Ba2GdSbO6 和 Sr2GdSbO6 作为磁热材料，通过受挫几何与交换/偶极相互作用抑制反铁磁有序，实现亚 100 mK 绝热退磁制冷，创下 Gd3+ 磁体最低 ADR 温度纪录。
2026-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetostructural and magnetocaloric properties of bulk LaCrO3 system
我们研究了块状LaCrO 3的磁性;这是一种GdFeO 3型畸变钙钛矿，在~ 290 K具有主要的反铁磁相变。体LaCrO 3在室温下表现出固有的弱铁磁性，这可能是由于CrO 6八面体的倾斜，导致非零的净磁矩，证实从磁化测量。在LaCrO 3体系中观察到一个宽的磁致熵变（-ΔS），最大值出现在290 K，接近室温。
2014-03-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Engineering the Magnetic Transition Temperatures and the Rare Earth Exchange Interaction in Oxide Heterostructures
该研究通过原子级调控双钙钛矿 RE₂NiMnO₆ 超晶格周期，实现居里温度收敛与单一磁转变，并发现界面增强 Nd-Ni/Mn 交换及场致磁矩反转。
2024-06-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of lattice geometry on magnon Hall effect in ferromagnetic insulators
本文研究了各种铁磁绝缘体磁振子的热霍尔效应。对于烧绿石铁磁绝缘体Lu $_2$ V $_2$ O $_7$、Ho $_2$ V $_2$ O $_7$和In $_2$ Mn $_2$ O $_7$，在居里温度$T_C$以下已经观察到有限的霍尔热导率。从温度和磁场的依赖性，得出结论，磁振子是负责的热霍尔效应。基于Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）相互作用引起的动量空间Berry曲率的理论可以很好地解释磁振子的霍尔效应。该分析已扩展到具有钙钛矿结构的过渡金属（TM）氧化物。La $_2$、NiMnO $_6$和YTiO $_3$具有畸变的钙钛矿结构，晶胞中含有四个TM离子，热霍尔信号不存在或小得多。另一方面，在另一种铁磁钙钛矿氧化物BiMnO $_3$中，在$T_C$以下可辨别有限的热霍尔响应，其显示具有较大晶胞的轨道有序。烧绿石和钙钛矿绝缘体系中热霍尔效应的存在与否反映了DM诱导磁振子霍尔效应的几何和拓扑特征。
2012-04-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exchange bias in a mixed metal oxide based magnetocaloric compound YFe0.5Cr0.5O3
本文报道了钙钛矿族混合金属氧化物YFe_（0.5）Cr_（0.5）O_3的磁化强度、磁热效应和交换偏置的研究。我们的结果表明，该化合物是在倾斜的磁性状态（CMS）的铁磁关联存在于反铁磁状态。该化合物的磁熵变随磁场的变化服从幂律（δ S_M ~ H^m）。在260 K以下观察到逆磁热效应（IMCE），而在260 K以上观察到常规磁热效应（CMCE），且指数m仅在IMCE区与温度和磁场无关。交换偏置的温度和磁场依赖性研究的调查，揭示了铁磁区域的有效塞曼能量和各向异性交换能量之间的竞争在铁磁和反铁磁区域之间的界面。交换偏置的变化，由于温度和场循环进行了研究。
2016-08-10 cond-mat.str-el
Site-selective polar compensation of Mott electrons in a double perovskite heterointerface
本研究通过实验与密度泛函理论，揭示了双钙钛矿异质界面中极性失配通过莫特电子关联能在Mn位点发生选择性电荷补偿，确立了莫特物理在极性补偿中的关键作用。
2025-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic structure and magnetic properties of 3d-4f double perovskite material
双钙钛矿基磁体，其中出现的自由度之间的挫折和竞争起作用，可以导致新的电子和磁现象。本文报道了一种有序双钙钛矿材料Ho 2CoMnO 6的电子结构和磁性。在具有一般类A_2BB ′ O_6的双钙钛矿中，八面体B和B ′-位具有不同的晶体学位。Rietveld精修的XRD数据表明，Ho 2CoMnO 6晶体在单斜P21/n空间群。X射线光电子能谱学证实了该材料中存在的阳离子的电荷状态。由于Co ~（2+）和Mn ~（4+）磁矩之间存在超交换作用，在Tc ~ 76 K范围内，样品的磁化强度和比热随温度的变化呈现长程铁磁有序。此外，在5 K下的磁化等温线示出了确认这种双钙钛矿的铁磁行为的磁滞曲线。我们观察到一个重入玻璃态在中间温度制度，这是由于固有的反位无序和竞争相互作用。一个大的磁热效应已被观察到远低于铁磁转变温度。温度依赖的拉曼光谱研究支持自旋-声子耦合和短程有序的存在下，Tc以上的双钙钛矿。通过电子结构计算进一步分析了磁有序和电荷态的稳定性。后者还推断该化合物是窄带隙绝缘体，其带隙出现在下部和上部Hubbard Co-d子带之间。我们的结果表明，自旋晶格中的反位无序和复杂的3d-4f交换相互作用解释了这种有前途的双钙钛矿材料中观察到的电子和磁性。
2022-09-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic and Magnetic Properties of double-perovskites La$_2$MnRuO$_6$ and Hole-Doped La$_2$MnFeO$_6$ and their Potential for Magnetic Refrigeration
室温磁制冷是一种比传统制冷更环保、更高效、更经济的技术。对用于磁热制冷的合适材料的搜索导致了对双钙钛矿La $_2$ MnNiO $_6$、La $_2$ MnCoO $_6$和La $_2$ MnFeO $_6$的研究。虽然La $_2$ MnNiO $_6$和La $_2$ MnCoO $_6$是具有接近室温的$T_C$的铁磁体，但先前对双钙钛矿La $_2$ MnFeO $_6$的理论研究表明，由于Fe- $d$轨道中的强电子相互作用，该材料是亚铁磁体。本文采用密度泛函理论（DFT）研究了双钙钛矿结构La $_2$ MnRuO $_6$和La A“MnFeO $_6$（A”= Ba，Ca和Sr），它们可以抵消La $_2$ MnFeO $_6$中$d$壳层的强排斥作用，从而形成铁磁态.我们的研究表明，虽然La $_2$ MnRuO $_6$也是亚铁磁体，但具有比La $_2$ MnFeO $_6$更高的每个公式的净磁矩，双有序的La A“MnFeO $_6$是铁磁体。通过将DFT计算得到的LaA“MnFeO $_6$化合物的总能量映射到Ising模型，我们还计算了它们的磁交换耦合.这使我们能够估计的趋势$T_C$的三个掺杂的La $_2$ MnFeO $_6$材料与经典的蒙特卡罗计算和预测，双有序LaBaMnFeO $_6$和LaSrMnFeO $_6$可能是合适的室温磁制冷…
2019-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The structural-size effect, aging time, and pressure-dependent functional properties of Mn-containing perovskite nanoparticles
本文研究了结构尺寸效应、时效时间和外部压力对含锰钙钛矿纳米颗粒功能特性的影响，发现三者可有效调控相变温度和磁热效应，且最大纳米颗粒在时效后表现出最稳定的室温磁热性能。
2024-05-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.str-el
Unraveling the magnetic interactions and spin state in insulating Sr$_{2-x}$La$_x$CoNbO$_6$
我们研究了Sr $_{2-x}$ La $_x$ CoNbO $_6$（$x=$ 0- 1）双钙钛矿的结构、磁性和自旋态转变以及磁热性质。在$x$ $\geqslant$ 0.6处从四方相到单斜相的结构转变以及（101）/（103）超晶格反射和拉曼活性模的演化表明$x$增强了B位有序。磁化率数据表明，T $_{\rm N}$ $\approx$为9--15 K的$x$ $\geqslant$ 0.6从弱铁磁有序向反铁磁有序转变。有趣的是，由于高自旋Co $^{2+}$的增加，La取代驱动到更绝缘的状态，而在Co $^{3+}$中观察到从高自旋到中/低自旋状态与$x$的自旋状态交叉。我们讨论了复杂的磁相互作用和系统中的各种Co自旋态的存在之间的相关性。此外，由于FM和AFM相互作用之间的竞争，以及从常规到逆磁热效应的交叉的变磁性质的出现已被证明通过详细分析的温度和磁场依赖的磁熵的变化。
2020-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strong magnetoelectric coupling in mixed ferrimagnetic-multiferroic phases of a double perovskite
探索新的磁性材料对于发现有利的功能性质如磁阻、磁热效应、自旋电子功能性和多铁性是必不可少的。由于几种磁性离子的适当组合所产生的有趣的物理性质，最近已经研究了多种类型的双钙钛矿化合物。在这项研究中，据观察，占主导地位的亚铁磁性相共存的一个次要的多铁性相在单晶双钙钛矿Er 2CoMnO 6。铁磁序的大部分被激活的长程序的Er 3+的磁矩低于TEr = 10 K除了铁磁序的Co 2+和Mn 4+的时刻在TC = 67 K，其特征在于在TComp = 3.15 K的补偿磁化。在TComp以下观察到的反向磁滞回线可以通过扩展的Stoner-Wohlfarth模型来描述。在2K时的铁电极化率为0.9 μ C/m2，证明了额外的多铁性相。共存的亚铁磁和多铁性相出现强烈的相关性，在变磁和铁电相变同时发生。基于Er 2CoMnO 6中复杂的磁关联和相的结果丰富了双钙钛矿中独特的磁特性范围内的磁性材料的基础和应用研究。
2019-05-02 cond-mat.str-el
Coupling of strain and magnetism in manganite-based complex oxide heterostructures
本文综述了混合价锰酸盐异质结构中应变与电子及磁性耦合的实验与理论研究，利用PNR等技术揭示了应变对磁性的直接调控机制，并探讨了其在新型器件设计中的应用前景。
2023-10-19 cond-mat.str-el
The multifunctionality of lanthanum-strontium cobaltite nanopowder: high-pressure magnetic and excellent electrocatalytic properties for OER
同时研究钴酸盐在极端条件下的磁性和电催化性质，扩大了对其中物理和化学过程的理解，并有可能进一步实际应用。因此，在不同的退火温度tann = 850、875、900 ℃下合成了La0.6Sr0.4CoO3（LSCO）纳米粉体，并对其多功能性能进行了全面的研究。随着tan增加，LSCO的菱面体钙钛矿结构变得更加单相，而平均粒度和分散度增加。Co离子处于混合价态，包括主要的Co 3+和Co 4+组分。已经发现，LSCO-900显示出与粒度分布相关的两个主要居里温度，TC 1和TC 2。随着外部静水压力P的增加，平均<TC1>和<TC2>分别从常压下的253和175 K增加到P = 0.8 GPa下的268和180 K。同时，反铁磁温度TAFM和阻断温度TB也分别从145和169 K提高到158和170 K。小颗粒和大颗粒的<dTC/dP>增量足够高，分别等于10和13 K/GPa。LSCO-900纳米粉末中的磁热效应相对较弱，但具有> 50 K的极宽峰，这使得该组合物有兴趣用作扩展其工作温度窗口的复合材料的组分之一。此外，所有LSCO样品显示出对于整个水裂解（OER）过程的优异的电催化性能（在10 mA/cm 2的电流密度下，过电位仅为265-285 mV），其中LSCO-900的值最小。基于XPS数据，发现在颗粒表面上形成致密的无定形层确保了在IM KOH电解质中电解…
2023-03-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.chem-ph
