Antisite Disorder-induced Exchange Bias Effect in Multiferroic Y2CoMnO6
本文报道了铁磁双钙钛矿化合物Y $_2$ CoMnO $_6$中的交换偏置效应。在低于8 K时观察到的交换偏置被解释为由于该材料中{ \it反位}无序所产生的铁磁和反铁磁团簇之间的界面效应而产生的。在低于8 K的温度下，观察到明显的铁磁磁滞回线和明显的矫顽场，矫顽场为$H_c \approx$ 10 kOe，其$T_c \approx$为75 K。一个模型的基础上克服结构钉扎磁界面，这非常类似于马氏体相变的弹性能的铁磁畴的增长，是适应解释所观察到的效果。{ \it antisite}无序在形成导致交换偏置效应的畴结构中的作用在本工作中被强调。
2015-01-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
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
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
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
Effect of oxygen vacancy on structural, electronic and magnetic properties of La-based oxide interfaces
无序，主要是在氧空位，阳离子化学计量和原子相互扩散的形式，似乎在氧化物异质界面处的金属电子液体的电子和输运性质中起着至关重要的作用。在这一背景下，反犹太主义障碍也被认为是一个关键因素。为了阐明氧空位和反位无序这两个关键因素的作用，我们采用密度泛函理论研究了氧空位对两种镧系过渡金属氧化物界面反位无序的影响.发现氧空位在某些异质结构中抑制反位无序，从而稳定有序结构，而在另一些系统中，氧空位倾向于驱动无序。因此，通过控制生长过程中的氧分压，可以在许多氧化物异质结构中设计反位无序。
2017-10-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Approaching the limits of optoelectronic performance in mixed cation mixed halide perovskites by controlling surface recombination
我们证明了表面复合在混合阳离子，混合卤化物钙钛矿，FA0.83Cs0.17Pb（I0.85Br0.15）3的关键作用。通过用可聚合的路易斯碱（3-氨丙基）三甲氧基硅烷（APTMS）钝化非辐射缺陷，我们转变这些薄膜。我们证明了平均少数载流子寿命> 4 μs，几乎单指数单分子PL衰减，以及伴随的高外部光致发光量子效率（> 20%，对应于最大理论准费米能级分裂的~97%）在低激发注量。我们使用多机构交叉验证的XPS和UPS测量确认了FA 0. 83 Cs 0. 17 Pb（I 0. 85 Br 0. 15）3钙钛矿的组成和价带边缘位置。我们将APTMS表面钝化扩展到更高的带隙双阳离子（FA，Cs）组合物（1.7 eV，1.75 eV和1.8 eV）以及广泛使用的三重阳离子（FA，MA，Cs）组合物，并观察表面钝化后显着的PL和PL寿命的改善。最后，我们证明了FA0.83Cs0.17Pb（I0.85Br0.15）3的平均表面复合速度（SRV）从~1000 cm/s降低到~10 cm/s后APTMS钝化。我们的研究结果表明，表面介导的复合是主要的非辐射损耗途径在MA-免费的混合阳离子混合卤化物膜具有一系列不同的带隙，这是一个问题，观察到广泛的钙钛矿活性层和反应性电接触。这项研究表明，表面钝化和接触工程将使这些材料的近理论器件效率。
2020-06-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Factors controlling oxygen migration barriers in perovskites
具有快速氧离子传导的钙钛矿可以实现诸如固体氧化物燃料电池的技术。快速氧离子传导的一个组成部分是低氧迁移屏障。在这里，我们应用从头算方法超过40钙钛矿产生的数据库的氧迁移势垒范围从0.2到1.6 eV。挖掘数据库显示，具有低势垒的系统也具有低的金属-氧键强度，如通过氧空位形成能和氧p带中心能测量的。这些相关性为新氧离子导体的开发提供了强有力的描述符，并且可以解释一些最好的氧传导钙钛矿在还原条件下的差的稳定性。其他常见的空间，体积或结构的理想性的措施，只有弱相关性的迁移障碍。最低的迁移势垒（<0.5eV）属于具有非过渡金属B位阳离子的钙钛矿，并且可能需要不涉及掺杂剂或低缔合掺杂剂的空位产生策略以获得最佳性能。
2016-09-12 cond-mat.mtrl-sci
Data-driven analysis of the electronic-structure factors controlling the work functions of perovskite oxides
调整材料的功函数对于最大化微电子和（光）电化学装置的性能具有实际意义，因为这些系统的效率取决于控制表面处和界面上的电子水平的能力。钙钛矿是实现这种控制的有前景的化合物。在这项工作中，我们通过数据驱动（机器学习）分析检查了1,000多个钙钛矿氧化物表面（ABO $_3$）的功函数，并确定了决定其大小的因素。虽然BO $_2$ -终止表面的功函数对杂化氧p带的能量敏感，但AO-终止表面的功函数相对于B-位点原子的d带的填充及其电子亲和力表现出少得多的无关紧要的依赖性。这项研究显示了可解释的数据驱动模型在分析立方钙钛矿的功函数从有限数量的电子结构描述符的效用。
2021-02-15 cond-mat.mtrl-sci
Generalised Framework for Controlling and Understanding Ion Dynamics with Passivated Lead Halide Perovskites
本文结合实验观察与漂移-扩散建模，提出解释混合电子离子导体表面光电压的新框架，证明通过修饰钙钛矿双层膜界面可控制缺陷迁移，为提升器件稳定性及理解移动缺陷与光致电荷相互作用提供新见解。
2023-05-24 cond-mat.mtrl-sci
Correlation between the exchange bias effect and antisite disorders in Sr$_{2-x}$La$_x$CoNbO$_6$
本研究分析Sr$_{2-x}$La$_x$CoNbO$_6$双钙钛矿的交换偏置效应，发现La掺杂引入的反位无序通过改变磁畴尺寸、磁相互作用比例及界面自旋弛豫特性调控交换偏置，建立了二者的关联。
2023-10-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Understanding and controlling the work function of perovskite oxides using Density Functional Theory
含过渡金属的过氧化氢氧化物在电子和电化学领域有着广泛的应用前景。然而，它们的功函数值和对其功函数物理学的理解都尚未建立。在这里，我们使用密度泛函理论预测了一系列钙钛矿（$ABO_3$公式）材料的功函数趋势，并表明（001）-终止AO-和$BO_2$ -取向表面的功函数可以使用电子带填充，键杂化和表面偶极子的概念来描述。计算的AO（$BO_2$）功函数范围为1.60-3.57 eV（2.99-6.87 eV）。我们发现一个近似的线性相关性（$R^2$之间的0.77-0.86，取决于表面终止）之间的功函数和位置的氧2 p带中心，这种相关性，使理解和快速预测的功函数的趋势。此外，我们认为$SrVO_3$是一种稳定、低功函数、高导电性的材料。未掺杂（Ba掺杂）的$SrVO_3$具有1.86 eV（1.07 eV）的固有低AO封端功函数。这些性质使$SrVO_3$成为一种有前途的候选材料，用于高功率微波器件中的新型电子发射阴极，并作为一种潜在的电子发射材料用于电子能量转换技术。
2016-07-07 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
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
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
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
Optically switched magnetism in photovoltaic perovskite CH$_3$NH$_3$(Mn:Pb)I$_3$
对信息存储密度和操作速度的不断增长的需求推动了对新磁性材料和控制磁性比特的新方法的强烈探索。在这里，我们报告的铁磁光伏CH $_3$ NH $_3$（Mn：Pb）I $_3$材料的合成，其中的光激发电子迅速熔化本地磁秩序通过Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida相互作用，而不加热的自旋系统。我们的发现提供了一种替代的，非常简单和有效的方式的光学自旋控制，并打开了一个途径，在低功耗，光控磁器件的应用。
2016-11-24 cond-mat.mtrl-sci
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
Structural and doping effects in the half-metallic double perovskite $A_2$CrWO$_6$
研究了双钙钛矿结构的$A_2$ CrWO $_6$与$A=\text{Sr, Ba, Ca}$的结构、输运、磁性和光学性质。通过改变碱土金属离子的$A$网站上，空间效应的居里温度$T_C$和饱和磁化强度的影响已被确定。最大的$T_C=458$ K被发现为Sr $_2$ CrWO $_6$具有几乎不失真的钙钛矿结构与公差因子$f\simeq 1$。对于Ca $_2$ CrWO $_6$和Ba $_2$ CrWO $_6$，结构变化导致$T_C$的强烈还原。我们的研究强烈地表明，对于双钙钛矿，通常仅对于$f \simeq 1$，即对于未畸变的钙钛矿结构，实现最佳的$T_C$。发现通过La $^{3+}$部分取代Sr $^{2+}$在Sr $_2$ CrWO $_6$中的电子掺杂降低了$T_C$和饱和磁化强度$M_s$。$M_s$的减少可归因于能带结构效应和掺杂引起的Cr/W反位。Sr $_2$ CrWO $_6$的能带结构计算预测自旋带中的能隙，但自旋带的有限态密度。能带结构计算的预测与我们的光学测量结果是一致的。我们的实验结果支持的动能驱动机制的存在下，在$A_2$ CrWO $_6$，铁磁性是稳定的高自旋Cr-站点之间的定位的杂化状态的$A_2$。
2003-06-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Contrasting the magnetism in La$_{2-x}$Sr$_x$FeCoO$_6$ ($x$ = 0, 1, 2) double perovskites: the role of electronic and cationic disorder
在密度泛函理论计算的支持下，利用磁化强度、中子衍射和电子顺磁共振对双钙钛矿化合物\SLFCOx \（$x$ = 0，1，2）的磁性进行了对比. \LFCO \是一种长程有序反铁磁体，在$T_N$ = 270 K处发生近室温相变，在$T_S$ = 200 K处发生低温结构相变. $T_S$的结构相变发生在从300 K的$R\overline{3}c$到200 K的$Pnma$之间。密度泛函理论计算支持绝缘非补偿AFM结构。当La被Sr取代后，\LFCO \的长程有序磁性转变为短程玻璃磁性。\LFCO \的磁性与\SFCO \和\SLFCO \的非平衡玻璃态特征不同，使用{ \em在不均匀场中冷却和加热}（CHUF）磁化协议。电子参磁共振研究证实了\SLFCOx \系列中的这种磁性对抗。用密度泛函理论计算得到的电子态密度与\LFCO的绝缘性和\SFCO的金属性形成了对比。从\SLFCOx目前的实验和计算结果套件，它出现的电子自由度，随着反位无序，在控制双钙钛矿中观察到的磁性发挥重要作用。
2019-05-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Controlling Switching Evolution in Lead-Free Perovskite-Inspired Chalcogenide Memristors for Neuromorphic Computing
本研究报道了基于AgBiS2的无铅忆阻器，具有超低开关电压和高开关比，通过工程调控实现数字与模拟开关模式，并揭示细丝演化机制，为神经形态计算提供可持续器件设计原则。
2026-10-01 cond-mat.mtrl-sci
Hidden peculiar magnetic anisotropy at the interface in a ferromagnetic perovskite-oxide heterostructure
理解和控制铁磁薄膜的界面磁性对于自旋电子器件的应用是至关重要的。然而，使用传统的磁力测量法，很难将它们与体特性分开检测。在此，利用La0.6Sr0.4MnO3（LSMO）/LaAlO 3（LAO）/Nb掺杂SrTiO 3（001）单势垒异质结构中的隧穿各向异性磁电阻，我们揭示了在LSMO/LAO界面处沿[110]c方向存在一种特殊的双重磁各向异性（MA），这在体LSMO中是没有观察到的.该MA显示出未知的行为，即在LSMO中费米能级以下0.2 eV的能量处，易磁化轴旋转90°。我们把这种现象归因于在LSMO界面的eg和t2 g带之间的过渡。我们的发现和理解的MA的能量依赖性的方法证明了一种新的可能性，通过控制氧化物异质结构的能带结构的界面磁性能的有效控制。
2017-06-20 cond-mat.mtrl-sci
Efficient light-emitting diodes based on oriented perovskite nanoplatelets
溶液处理的平面钙钛矿发光二极管（LED）有望成为高性能和高成本效益的电致发光（EL）器件，非常适合大面积显示和照明应用。利用具有高比率的水平跃迁偶极矩（TDM）的发射层预期会提高平面LED的光子外耦合。然而，基于各向异性钙钛矿纳米发射体的LED仍然是低效的（外部量子效率，EQE <5%），这是由于难以同时控制TDM的取向、实现高光致发光量子产率（PLQY）以及在组装的纳米结构的膜中实现电荷平衡。在这里，我们证明了有效的EL从原位生长的连续钙钛矿膜，包括一个单层的面向取向的纳米片。钙钛矿纳米片膜的水平TDM的比率为~ 84%，显著高于各向同性发射体的水平TDM的比率（67%）。纳米片膜显示出约75%的高PLQY。这些优点使LED的峰值EQE达到23.6%，代表了最高效的钙钛矿LED。
2021-09-23 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Controlling disorder in the ZnGa$_2$O$_4$:Cr$^{3+}$ persistent phosphor by Mg$^{2+}$ substitution
本文研究了Cr $^{3+}$掺杂镓酸锌尖晶石中结构无序度的增加对余辉发光的影响。这种无序引入由逐步取代的Zn $^{2+}$由Mg $^{2+}$离子，并研究了光致发光，X射线衍射，扩展X射线吸收精细结构（EXAFS），X射线吸收近边结构（XANES）和电子顺磁共振（EPR）光谱。结果发现，增加Mg/Zn取代减少的数量的Cr $^{3+}$在未失真的网站，并增加的数量的Cr $^{3+}$与相邻的反位缺陷和与相邻的Cr $^{3+}$离子（称为Cr簇），这反过来又降低了持久发光的强度。XANES谱和EPR谱都可以通过Cr $^{3+}$谱与三种Cr $^{3+}$环境的线性组合来模拟。发现增加的无序度与平均Cr-O键长的减少和Cr $^{3+}$离子经历的晶场强度的减少相关。
2017-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Chemical Strain Engineering of MAPbI3 Perovskite Films
介绍了一种通过改变前驱体溶液中Pb（Ac）2和PbCl 2的比例来控制甲基碘化铅铵（MAPbI 3）钙钛矿晶体中应变的新化学方法。为了观察对晶体应变的影响，使用压电响应力显微镜（PFM）和X射线衍射（XRD）的组合。的PFM图像显示的铁弹孪晶畴的平均尺寸增加时，增加的PbCl 2含量，表明在晶体应变的增加。XRD光谱支持这一观察，具有出现在光谱中的强晶体孪生特征。这种行为是由于结晶过程中的应变梯度，由于不同的蒸发速率的乙酸甲基铵和甲基氯化铵所揭示的飞行时间二次离子质谱（ToF-SIMS）和掠入射X射线衍射（GIXRD）测量。额外的时间分辨光致发光（TRPL）显示在MAPbI 3薄膜制备较高的PbCl 2含量的载流子寿命增加，这表明具有较大的孪晶畴结构的薄膜中的陷阱密度降低。结果表明，潜在的化学应变工程作为一种简单的方法来控制应变相关的影响，在卤化铅钙钛矿。
2022-05-01 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Degradation of Co-Evaporated Perovskite Thin Film in Air
在过去的几年里，甲基铵卤化铅钙钛矿已经被开发为非常有前途的材料，以制造高效的太阳能电池。对能源应用的真正影响取决于对材料稳定性的理解和控制。采用X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱学（XPS）和原子力显微镜（AFM）研究了CH3NH3PbI3在空气中的降解过程。化学计量的样品生长与共蒸发的PbI2和CH3NH3I上的Au涂覆的Si芯片。结果表明，在空气中，钙钛矿薄膜逐渐转变为PbI2，同时伴随着N的完全去除和I的大量减少。还观察到PbI2结晶使膜粗糙化并导致Au衬底的部分暴露。
2015-06-08 cond-mat.mtrl-sci
Probing the magnetic ground state and magnetoelastic coupling in double perovskite ruthenate: Ca2ScRuO6
Indian Institute of Technology Palakkad（印度理工学院帕拉克卡德分校）；Bhabha Atomic Research Centre（巴哈原子研究中心）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Indian Institute of Technology Kharagpur（印度理工学院卡拉格普尔分校）；UGC-DAE Consortium for Scientific Research（UGC-DAE科学研究联盟）
本研究通过实验揭示Ca₂ScRuO₆中存在弱型I反铁磁基态，其磁序与小磁团簇共存，表现出高温逆磁化率特性。
2025-12-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Controlled nucleation in methylamine-treated perovskite films by artificial seeding and phase-field simulations
通过人工成核与相场模拟方法，实现甲胺处理钙钛矿薄膜的受控成核与生长，提升光电设备性能。
2025-11-26 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial Sr-doped nickelate perovskite thin films and Ruddlesden-Popper phases grown by magnetron sputtering
本文利用离轴射频磁控溅射在SrTiO3(001)衬底上外延生长Sr掺杂镍酸盐钙钛矿和Ruddlesden-Popper相薄膜，系统研究生长温度对相稳定性及结构电子特性的影响，为可扩展薄膜制备技术提供新途径。
2024-12-30 cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature ferromagnetic insulating state in highly cation-ordered epitaxial oxide double perovskite
铁磁绝缘体（FMIs）是发展无耗散电子和自旋电子器件的重要组成部分。然而，由于铁磁性通常伴随着金属性，FMI在自然界中天生就很罕见。在这里，新颖的室温FMI薄膜的外延合成通过故意控制的比例的两个B-位阳离子的双钙钛矿Sr 2FeReO 6。与化学计量比的Sr 2FeReO 6中已知的铁磁金属相相比，具有高居里温度（Tc~400 K）和大饱和磁化强度（MS~1.8 μB/f. u.）发现在高度阳离子有序的富铁相。FMI态的稳定化是由于过量Fe形成了Fe ~（3+）-Fe ~（3+）和Fe ~（3+）-Re ~（6+）键合态。通过控制外延氧化物钙钛矿中的阳离子而出现的FMI态为开发新型氧化物量子材料和异质结构打开了大门。
2018-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Growth Engineering of SrNbO3 Perovskite Oxide by Pulsed Laser Deposition and Molecular Beam Epitaxy
本文通过电子束辅助氧化物MBE结合PLD制备的SrTiO3缓冲层成功生长SrNbO3外延薄膜，解决了钙钛矿氧化物MBE生长中价态失配和K取代导致的界面问题。
2024-10-01 cond-mat.mtrl-sci
Electric Field Tuning of the Rashba Effect in the Polar Perovskite Structures
我们表明，在极性钙钛矿表面和界面的Rashba效应可以通过操纵二维电子气（2DEG）由施加的电场，使用它来绘制2DEG的表面或推动它更深的散装，从而控制表面敏感的现象进行调整。最近发现的极性KTaO $_3$表面的全面密度泛函研究说明了这些想法。紧束缚模型得到的分析结果揭示了影响Rashba效应的各种因素之间的相互作用，如自旋-轨道相互作用的强度和表面诱导的不对称性。我们的工作有助于解释KTaO $_3$表面以及SrTiO $_3$ /LaAlO $_3$界面的最新实验。
2013-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Confining Metal-Halide Perovskites in Nanoporous Thin Films
控制半导体纳米晶体的尺寸和形状可以促进纳米电子学和光子学的发展。量子限制的、廉价的、溶液衍生的金属卤化物钙钛矿提供窄带、颜色纯净的发射器作为下一代显示器和光电子器件的组成部分。我们使用纳米多孔硅和氧化铝薄膜作为模板，直接在器件相关架构内生长钙钛矿纳米晶，而不使用胶体稳定。我们发现显着蓝移的光致发光发射通过减小孔径;通常红外发射材料变成可见的红色，绿色发射材料青色和蓝色。将钙钛矿纳米晶体限制在多孔氧化物薄膜内显著增加了光致发光稳定性，因为模板有害地用作封装。我们量化的纳米多孔硅中的钙钛矿晶体的模板诱导的大小与微焦点高能量X射线的深度剖析在传输几何，验证整个纳米多孔膜的厚度的钙钛矿纳米晶体的生长。低电压电致发光二极管与窄，蓝移发射制造的纳米晶钙钛矿生长在嵌入式纳米多孔氧化铝薄膜证实了我们的下一代光子器件的一般概念。
2017-08-18 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Multiferroic behavior in the new double-perovskite Lu$_2$MnCoO$_6$
我们提出了一个新的成员的多铁性氧化物，Lu $_2$ MnCoO $_6$，我们已经研究了使用X射线衍射，中子衍射，比热，磁化强度，电极化，和介电常数测量。该材料具有强烈耦合到低于35 K的净磁化的电极化，尽管反铁磁有序的$S = 3/2$ Mn $^{4+}$和Co $^{2+}$自旋在$\uparrow \uparrow \downarrow \downarrow$配置沿c方向。我们讨论的磁顺序的凝聚$\uparrow \uparrow$和$\downarrow \downarrow$铁磁畴之间的域边界，每个域边界产生净电极化由于空间反演对称性破缺。在外加磁场中，磁畴边界滑动，控制净磁化强度、电极化和磁电耦合的大小。
2011-05-10 cond-mat.mtrl-sci
Tailored surfaces of perovskite oxide substrates for conducted growth of thin films
氧化物电子学依赖于外延氧化物薄膜的可用性。ABO3钙钛矿化学成分的极端灵活性及其所涵盖的广泛特性激发了科学家的创造力，并使钙钛矿成为先进技术的功能材料。此外，在不同的钙钛矿之间的界面处发现了新兴的性质，这些性质不能根据相邻外延层的性质来预期。所有梦想中的新前景都需要使用合适的衬底进行外延生长。Percent单晶是这项活动的主力，理解和控制它们的表面性质变得至关重要。在本教程中，我们将主要集中在ABO 3钙钛矿衬底的表面的形貌和组成的影响上的生长机制和外延生长的薄膜的性能。由于SrTiO_3是最常用的衬底，我们将主要集中在描述目前对它的理解和成就。其他钙钛矿衬底（LaAl_3，LSAT和DySc_3）的说明性例子也将包括在内。我们将表明，不同的化学终端可以存在于用于生长的表面上，我们将审查所采用的方法，以选择最合适的一个特定的增长，例如，定制最终最外层的外延层，或诱导自排序工程师的远程纳米级图案的化学终端。我们将通过低维有机和无机结构的生长来证明这种知识的能力。
2014-03-29 cond-mat.mtrl-sci
Unusual magnetic structure of high-pressure synthesized perovskites ACrO3(A=Sc, In, Tl)
用中子粉末衍射研究了高温高压稳定的亚稳钙钛矿ScCrO_3、InCrO_3和TlCrO_3的磁结构。与其他正铬铁矿LnCrO3（Ln=镧系元素或Y）类似，这些材料结晶成具有Pnma 10对称性的正交结构。亚稳钙钛矿的自旋配置已被发现是C型，与通常在LnCrO3中观察到的G型结构形成对比。第一性原理计算表明，在ScCrO3和InCrO3中发现的C型结构归因于铁磁（FM）最近邻相互作用，而在TlCrO3中，这种类型的磁有序是由强的次最近邻反铁磁（AFM）交换稳定的. C型磁结构中的自旋沿着正交b轴排列，产生Pnma磁对称性。控制这种自旋方向的主导机制已被总结为单离子各向异性施加的单轴扭曲的CrO6八面体。
2017-02-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Texture Formation in Polycrystalline Thin Films of All-Inorganic Lead Halide Perovskite
控制多晶全无机卤化物钙钛矿太阳能电池内的晶粒取向可以帮助将转换效率提高到其热力学极限，然而控制纹理形成的力是模糊的。利用同步辐射X射线衍射，我们报告的多晶CsPbI2.85Br0.15粉末内的介观结构的形成，因为他们从高温立方钙钛矿（α相）冷却。四面体畸变（\b{eta} -相）触发多晶系综内的优先晶体学对准，我们建议的一个特征是通过选择某些晶格畸变的界面力在多个相邻晶粒之间协调。外部各向异性，然后施加在正交（γ-相）CsPbI 3-xBrx钙钛矿的多晶薄膜通过衬底夹持，揭示了两个基本的单轴织构的形成;（i）I丰富的薄膜具有正交状织构（<100>面外;<010>和<001>面内），而（ii）Br丰富的薄膜形成四边形状织构（<110>面外;<1-10>和<001>面内）。与衬底选择、薄膜厚度和退火温度等相对无影响的因素相比，Br的掺入通过减少正交晶格畸变（使其更像四方形）来改变γ-CsPbI 3-xBrx晶体结构，并控制多晶薄膜内不同的、能量上有利的织构的形成。
2021-01-16 cond-mat.mtrl-sci
Effects of Strain and Buffer Layer on Interfacial Magnetization in Sr$_2$CrReO$_6$ Films Determined by Polarized Neutron Reflectometry
利用X射线反射法、极化中子反射法和SQUID磁强计测量方法，对一系列高度有序的Sr $_{2}$ CrReO $_{6}$（SCRO）亚铁磁外延薄膜的深度分辨磁化结构进行了研究。直接沉积在（LaAlO $_3$）$_{0.3}$（Sr $_2$ AlTaO $_6$）$_{0.7}$或SrTiO $_{3}$衬底上的SCRO膜在与衬底的界面附近显示出类似宽度的减小的磁化，尽管具有不同程度的应变。当SCRO膜沉积在Sr $_{2}$ CrNbO $_{6}$（SCNO）双钙钛矿缓冲层上时，具有降低的磁化强度的界面区域的宽度减小，与改善的Cr/Re有序一致。然而，平均在界面区域的磁化强度的相对减少是三个样品之间的可比性。有趣的是，我们发现，在SCRO和SCNO之间的界面处的磁化抑制区域比Cr/Re反位无序区域更宽。
2014-09-10 cond-mat.mtrl-sci
Dependence of band gaps in d-electron perovskite oxides on magnetism
理解d电子钙钛矿中带隙趋势的控制原理对于测量金属-绝缘体转变以及它们在催化和掺杂中的应用都是需要的。这种带隙的大小对于不同的磁自旋配置是相当不同的。我们发现，通过电子结构理论的因素，连接间隙大小的磁性取决于带边轨道特性（BEOC）的性质和令人惊讶的规模与相邻的过渡金属离子之间的反铁磁接触z $_i$的数量。当BEOC是（d，d）-类（“莫特绝缘体“）时，这种依赖性较弱，而在（p，d）-类（“电荷转移”绝缘体）中这种依赖性相当强。这些意想不到的规则被追溯到减少轨道相互作用，通过增加过渡金属离子之间的反铁磁接触的数量。磁序的影响不限于带隙大小，还包括与电子结构相关的晶格畸变的大小。这些结果突出了建立在电子结构理论的间隙相关现象（掺杂，运输，金属-绝缘体转变，导电界面）的适当的磁秩序的重要性。
2021-07-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bandgap Controlling of the Oxygen-Vacancy-Induced Two-Dimensional Electron Gas in SrTiO3
我们报告了SrTiO 3（STO）薄膜（通过低于800 °C的脉冲激光沉积制备）中非常大的带隙增强，根据沉积温度，其可以比体值大20%。通过密度泛函理论的计算，分析了Sr/Ti反位点缺陷的成因。更重要的是，可以利用带隙增强来定制基于STO的界面系统中的二维电子气（2DEG）的电子和磁相。例如，在非晶LaAlO 3和STO膜之间的界面处的氧空位诱导的2DEG（2DEG-V）更局部化，并且从低温磁输运测量可以清楚地看到基于STO膜的2DEG-V中的铁磁有序。这开辟了一条有吸引力的路径，以定制的STO为基础的氧化物界面系统的电子，磁性和光学性能下，在氧化物电子社区的强烈关注。同时，我们的研究提供了关键的洞察，从根本上的问题，STO薄膜是很难被掺杂到全金属状态的氧空位的起源。
2014-04-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Phase transitions in a perovskite thin film studied by environmental in-situ heating nano-beam electron diffraction
体相Pr $_{1-x}$ Ca $_{x}$ MnO $_3$具有丰富的相图，其物理性能具有很高的可调性，引起了人们对该材料的基础研究和应用前景的广泛关注。重要的是，作为强相关效应的结果，电子和晶格的自由度是有力地耦合。因此，这是有争议的，这种体相图是否可以转移到固有应变外延薄膜。本文研究了离子束溅射薄膜中$x=0.1$的结构从正交到准立方的转变，并通过原位加热纳米束电子衍射来跟踪晶格常数的温度依赖性，指出了与相应体系统的差异。此外，它表明，控制加热过程中的环境，即防止氧损失，是至关重要的，以避免不可逆的结构变化，这是一个普遍的问题，含有挥发性元素的化合物在非平衡条件下。
2020-10-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mapping the magnetic state as a function of anti-site disorder in Sm$ _{2} $NiMnO$ _{6} $ double perovskite thin films
双钙钛矿系统中任何特征功能方面的可预测性一直受到其对不可避免的反位紊乱（ASD）的强烈依赖性的影响。在这里，我们的目标是精确地映射ASD的定量和定性的性质与相应的修改描述的磁性和电子状态在外延Sm $ _{2} $ NiMnO $ _{6} $（SNMO）双钙钛矿薄膜的观测值。ASD的浓度和分布模式，有效地控制通过优化生长条件，并估计在本地和全球范围内利用扩展的X射线吸收精细结构和体磁测量。取决于缺陷密度，无序分布的性质可以从均匀到部分分离的补丁。首先，B位阳离子在SNMO中的不同排列方式的影响表现为有序Ni-O-Mn键与无序Ni-O-Ni或Mn-O-Mn键的长程铁磁（FM）和短程反铁磁（AFM）相互作用的竞争，导致磁性转变温度的系统漂移和饱和磁化强度的急剧下降.此外，我们还观察到，ASD密度的逐渐增加导致了单轴各向异性特征的显著偏离，各向异性能的降低和力矩钉扎效率的增强。然而，所观察到的签名的$ Ni^{2+}+Mn^{4+} \longrightarrow Ni^{3+}+Mn^{3+} $电荷双反被发现是独立的阳离子无序密度。这项工作作为一个基本的路线图，以调整的特征磁各向异性，磁相变，和磁化反转机制，通过控制ASD在一般的双钙钛矿系统。
2022-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Orbital fluctuations in the $R$VO$_3$ perovskites
具有轨道自由度的Mott绝缘体的性质由自旋轨道超交换模型描述，为理解其磁和光学性质提供了理论框架。我们介绍了这样一个模型推导出的$(xy)^1(yz/zx)^1$配置的V $^{3+}$离子的$R$ VO $_3$钙钛矿，$R$ =Lu，Yb，$\cdots$，La，并证明了$\{yz,zx\}$轨道波动沿$c$轴是负责巨大的磁性和光学各向异性观察到的几乎完美的立方化合物LaVO $_3$。我们认为，GdFeO $_3$畸变和$C$ -AF和$G$ -AF相的大的熵差是导致在YVO $_3$的$T_{N2}$处观察到的第二次磁跃迁的原因。接下来，我们解决的轨道和磁性转变温度，$T_{\rm OO}$和$T_{N1}$的变化，在$R$ VO $_3$钙钛矿，扩展的晶体场和轨道相互作用产生的GdFeO $_3$和Jahn-Teller扭曲的VO $_6$八面体的自旋轨道模型。我们进一步发现，从LaVO $_3$到LuVO $_3$的正交畸变通过控制轨道波动起着至关重要的作用，并通过修改的轨道相关性影响磁性和轨道顺序的开始。
2010-08-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Atomic Structure of Self-Buffered BaZr(S,Se)$_3$ Epitaxial Thin Film Interfaces
本文利用像差校正扫描透射电子显微镜解析了LaAlO$_3$上BaZr(S,Se)$_3$薄膜界面，发现自组装类岩盐缓冲层可适应近40%的晶格失配并促使薄膜转为钙钛矿结构，为异质外延生长提供了新见解。
2024-07-31 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
Unraveling the defect landscape of wide-bandgap perovskites from electrical and photoelectrical characterization of thin films and solar cells
Institut Photovoltaïque d'Ile-de-France (IPVF)（法兰西岛光伏研究所）；Instituto de Física del Litoral (IFIS-Litoral), CONICET-UNL（海岸物理研究所，阿根廷国家科学研究和技术委员会-圣路易斯国立大学）；Facultad de Ingeniería Química, UNL（圣路易斯国立大学化学工程学院）；Instituto de Ciencia Molecular, Universidad de Valencia（瓦伦西亚大学分子科学研究所）
研究通过结合热电导谱与光电导方法，分析FA0.7Cs0.3Pb(I0.9Br0.1)3钙钛矿薄片中缺陷态的动力学和电学性质，发现晶格无序导致的指数带尾态及供体-受体平衡。
2026-07-23 cond-mat.mtrl-sci
Emergent Chiral Spin Crystal Phase in (111) SrRuO3 Thin Films
在(111) SrRuO3薄膜中发现新兴螺旋自旋晶体相，由偶极相互作用和磁性摩擦的相互作用导致，具有显著拓扑霍尔效应和非平面自旋排列。
2025-12-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theoretical and Experimental Investigations of High-Performance Sr2CoNbO6-delta Double Perovskite for IT-SOFC Cathode Applications
本研究通过理论计算与实验结合，证实双钙钛矿Sr2CoNbO6-delta具有高氧空位浓度和表面稳定性，作为中温固体氧化物燃料电池阴极展现出优异性能，峰值功率密度达0.633 W/cm2。
2025-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Charge transfer and disorder-induced spin relaxation in La2NiMnO6 crystallites
本研究结合XPS、ESR与交流磁化率，揭示La2NiMnO6微晶中电荷转移、反位无序及竞争磁交换导致的铁磁—团簇玻璃转变和集体自旋弛豫。
2023-03-19 cond-mat.mtrl-sci
Tuning magnetic and optical properties through strain in epitaxial LaCrO3 thin films
研究了外延应变对钙钛矿型LaCrO_3（LCO）单晶薄膜磁性和光学性质的影响。采用脉冲激光沉积法在合适的衬底上生长LCO薄膜，施加不同的应变状态。实验和理论相结合的方法来证明晶格应变和功能特性之间的直接相关性。磁化结果表明，晶格各向异性对LCO薄膜的磁行为起着决定性的作用。薄膜晶格中的应变诱导四方性强烈影响LCO的光学跃迁和电荷转移带隙。这项研究开辟了新的可能性，定制LCO和相关材料的功能特性的应变工程在外延生长。
2021-05-06 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the electronic properties at the surface of BaBiO3 thin films
氧化物薄膜表面或界面二维电子气的存在一直是凝聚态物理研究的热点。特别地，BaBiO 3表现为非常有趣的系统，因为理论上提出，如果实现Bi-终止，则其（001）表面应当变成金属性的（Vildosola等人，PRL 110，206805（2013））。在这里，我们报告的制备脉冲激光沉积和表征硅上的BaBiO 3薄膜。我们表明，薄膜的纹理可以通过控制生长条件进行调整，有可能稳定强烈的（100）织构薄膜。我们发现（100）织构薄膜和非织构薄膜的光谱和输运性质存在显著差异。我们通过第一性原理计算合理化这些实验结果，表明在（100）表面存在电子掺杂。这使Bi离子稳定在3+状态，缩短了Bi-O键并降低了电子带隙，增加了表面电导率。我们的研究结果强调了表面效应对钙钛矿电子性质的重要性，并提供了设计具有潜在界面相关二维电子气的新型氧化物异质结构的策略。
2016-06-03 cond-mat.mtrl-sci
Tailoring non-collinear magnetism and 3d $-$ 4f exchange interactions in RVO$_3$ epitaxial thin films
本研究通过应变工程操控PrVO3外延薄膜的晶格畸变，结合光谱技术与理论计算，揭示了V3+ 3d自旋重定向与Pr3+ 4f磁化反转同时发生的机制，阐明了八面体旋转与Jahn-Teller畸变在调控3d-4f交换耦合中的关键作用。
2025-03-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic Anisotropy and Its Structural Origins in Ru-Substituted Manganite Films
本研究通过10% Ru取代的La0.7Sr0.3MnO3薄膜，揭示了强垂直磁化与各向异性面内磁化的来源，即Ru取代、结构畸变及一维周期性调制，为室温氧化物自旋电子存储器件提供新途径。
2023-07-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
