Na+掺杂对Ca2 FeMoO6双钙钛矿磁性的影响

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双钙钛矿氧化物Sr2FeMoO6的结构特征及磁性质

双钙钛矿氧化物Sr2FeMoO6的结构特征及磁性质杨小兰;高钦翔;万猛【摘要】与钙铁矿ABO3型氧化物材料进行比较,阐述了双钙钛矿A2BB'O6型氧化物材料的某些电磁特性及掺杂效应.【期刊名称】《遵义师范学院学报》【年(卷),期】2010(012)004【总页数】5页(P79-82,93)【关键词】双钙铁矿氧化物;结构;磁电阻效应【作者】杨小兰;高钦翔;万猛【作者单位】遵义师范学院,物理系,贵州,遵义,563002;遵义师范学院,物理系,贵州,遵义,563002;遵义师范学院,物理系,贵州,遵义,563002【正文语种】中文【中图分类】O4411998年，Kobayashi等人曾报道：在室温低场下，双钙钛矿型氧化物Sr2FeMoO6具有高达10%的隧穿型磁电阻效应[1]，此后，这类氧化物备受关注。

本文从双钙钛矿氧化物的结构特点出发，阐述了其某些电磁特性及掺杂效应。

双钙钛矿A2BB'O6型氧化物是相应于钙钛矿ABO3型氧化物而命名的。

图1(a)为ABO3型钙钛矿氧化物的结构示意图,A为离子半径大的稀土类元素或碱土金属等，B为离子半径小的过渡金属元素等，B离子位于由氧离子围成的八面体的体心。

图1(b)为A2BB'O6型双钙钛矿氧化物的结构示意图，B位原子的八面体结构由BO6和B'O6交替排列而成，各个B、B'离子被氧离子隔开形成B-O-B'结合。

此时，B-O-B'的180°超交换作用占主导地位，可以忽略直接交换作用和90°超交换作用的影响。

但实际上离子大小、离子间的相互作用会对结构产生影响，多数情况会发生畸变，比如，在A2FeMoO6中，若A依次为Ca、Sr、Ba时，其晶体结构也依次由单斜到四方再到立方。

理想的双钙钛矿氧化物Sr2FeMoO6属四方晶系,I4/m空间群。

图2为我们根据实验数据，选择晶格参数a=b=0.5571 nm,c=0.7902 nm,α=β=γ=90°[2]来建立的晶体结构图。

Ca掺杂双钙钛矿锰氧化物La2NiMnO6的物性研究

不大,但会导致系统的反相边界增加,反铁磁耦合增强;磁化率倒数随温度变化曲线χ－１ＧT 向上背离 CＧW 定律,
掺 Ca后向上背离更明显,说明 Ca掺杂增强了长程铁磁有序;最后我们讨论了系统磁熵和电性变化,同时阐述了
Ca的掺杂使系统经历了弱一级相变 .
(１．包头师范学院物理科学与技术学院,内蒙古包头０１４０３０; ２．包头师范学院磁学与磁性材料内蒙古自治区高校重点实验室,内蒙古包头０１４０３０)
摘要: 通过磁化强度随温度变化曲线(MＧT)和等温磁化曲线(MＧH )可判定随着 Ca的掺杂,系统的铁磁性减
弱、反铁磁性增强;两样品的磁滞回线和２K 下磁滞回线的放大图可以说明 Ca的掺杂对系统反位无序度的影响
的薄片.利用 X 射线衍射仪研究样品的晶体结构,通过 PPMS测试材料的物性.
２结果与讨论
图１为 La２NiMnO６和 La１．９Ca０．１NiMnO６的 X 射线衍射谱 (XRD).
图１ La２－xCaxNiMnO６(x＝０,０．１)样品的 XRD 衍射图谱
t＝ rA ＋rO ２(rB ＋rO)
其中,rA、rB 和rO 是 A 位、B 位阳离子和氧离子
∗ 基金项目:国家自然科学基金资助项目(１１１６４０１９,５１５６２０３２,６１５６５０１３);内蒙古自治区科学基金资助项目 (２０１５MS０１０９);内
蒙高校科学研究基金资助项目 (NJZZ１１１６６,NJZY１２２０２,NJZY１６２３７);包头市科学技术局产学研合作资助项目

《Ca、Sr掺杂La2CoMnO6和Sn-Co共掺杂BaFe12O19电磁波吸收性能的研究》范文

《Ca、Sr掺杂La2CoMnO6和Sn-Co共掺杂BaFe12O19电磁波吸收性能的研究》篇一摘要：本文研究了Ca、Sr掺杂La2CoMnO6和Sn-Co共掺杂BaFe12O19两种复合材料的电磁波吸收性能。

通过实验测试和理论分析，探讨了不同掺杂元素对材料电磁参数及电磁波吸收性能的影响。

实验结果表明，适当的掺杂可以显著提高材料的电磁波吸收性能。

一、引言随着现代电子技术的快速发展，电磁波污染问题日益严重。

因此，研究开发具有优异电磁波吸收性能的材料显得尤为重要。

复合材料因其独特的物理和化学性质，在电磁波吸收领域具有广泛的应用前景。

本文选取了La2CoMnO6和BaFe12O19两种典型的复合材料，分别通过Ca、Sr掺杂以及Sn-Co共掺杂的方式，探究其电磁波吸收性能的改变。

二、材料制备与表征1. 材料制备La2CoMnO6和BaFe12O19的制备采用传统的固相反应法。

对于Ca、Sr掺杂，将CaO或SrCO3与原料混合后进行煅烧。

对于Sn-Co共掺杂，将SnO2和Co与BaFe12O19原料混合后进行煅烧。

2. 材料表征通过X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对制备的复合材料进行物相分析和微观结构观察。

三、电磁波吸收性能测试1. 实验方法利用矢量网络分析仪对样品进行电磁参数测试，包括复介电常数和复磁导率等。

2. 结果分析根据测试结果，分析不同掺杂元素对材料电磁参数的影响，以及其对电磁波吸收性能的影响。

四、结果与讨论1. Ca、Sr掺杂La2CoMnO6的电磁波吸收性能Ca、Sr掺杂后，La2CoMnO6的复介电常数和复磁导率均有所提高。

适量的Ca、Sr掺杂可以增强材料的极化和磁化效应，从而提高电磁波的吸收能力。

然而，过量的掺杂可能导致材料结构的不稳定，反而降低其电磁波吸收性能。

2. Sn-Co共掺杂BaFe12O19的电磁波吸收性能Sn-Co共掺杂BaFe12O19后，材料的复介电常数和复磁导率均得到显著提高。

双钙钛矿型氧化物(Sr2-3xLa2xCax)FeMoO6的电输运性质

按配比称量药品，配置纯水溶液加入柠檬酸作络合剂，恒温６ ℃，Ｏ磁力搅拌形成凝胶１０（干，０＇预烧６，冷却０＂烘２６０３（ｈ随炉
充分研磨，压片
究的热点。自从１９９８年Ｋ．．ｂｙｓｉ。人于ＩＫｏａａｈ口。等ｇ。ｅＯｒＦＭｏ。中发现在室温低场下可高达１的隧穿０
ｌ引言
伴随自选电子器件的开发和广泛应用，电阻效磁应和磁电阻材料一直是凝聚态物理学和材料物理学研
备。将分析纯的所需化学药品（ｒ（。。ＣＳＮＯ）、（ａ
（ＮＯ３２・４Ｆｅ（Ｏ３３・９Ｏ、）Ｈ以优化晶界条件，能有效控制材料的电导
性质。
关键词：双钙钛矿；胶一胶法；相烧结法；输溶凝固电运性质；粒尺寸晶中图分类号：Ｔ２１Ｂ７文献标识码：Ａ文章编号：０１９３（００增刊 Ⅱ一２４０１０ —７１２１）００ —３
２１样品的制备．
ＭｏＯ。ＸＲＤ显示所有样品均为多晶单相，掺杂量随
增加，品空间群在ｚ一０２处转变，Ｉ／群转变样．由４ｍ为Ｆｍ群。四探针法对电输运性质的表征表明，ｍ３样
品电阻率随反位缺陷程度的加剧而增加，平均晶粒随
１ｈ然后研磨，片，在５ＨＡｒ气氛中于０，压再／ｌ５Ｋ烧结３，Ｘ射线衍射分析，５３ｈ经与标准ＰＤＦ卡片

掺杂钙钛矿结构化合物的磁性和电输运性质

掺杂钙钛矿结构化合物的磁性和电输运性质钙钛矿类化合物(例如双钙钛矿氧化物La2CoMnO6、有机钙钛矿CH3NH3PbI3等)具有丰富的物理特性。

La2CoMn06具有较高的居里温度、较大的磁电阻效应和介电常数·等,在磁学与自旋电子学及器件领域有广泛研究与应用;CH3NH3PbI3具有优良的光伏性能,是新型太阳能电池研究的热点材料。

离子掺杂是有效调控材料物理特性的重要手段之一,因此本论文用不同离子对La2CoMnO6中La位和Co位以及CH3NH3PbI3中Pb位进行掺杂,探讨了离子掺杂对磁性与电性的影响机制。

通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、PPMS等设备对样品的晶体结构、表面形貌以及磁性和电输运特性等进行了系统的研究。

具体研究成果如下:1. La2CoMnO6镧位掺杂Ca的磁性和电输运性质的研究。

用固相反应方法制备了多晶La2.xCaxCoMn06 (0≤x≤0.5)样品,系统研究了Ca2+离子掺杂对La2CoMnO6晶体结构、表面形貌、磁性、电性和磁电阻效应的影响。

X射线衍射分析表明La位掺杂Ca2+离子保持了晶体单斜双钙钛矿结构(空间群PS1/n)。

磁性测量结果表明,Ca2+离子掺杂引起Co离子和Mn离子化合价的变化,并改变了 Co离子和Mn离子的超交换作用的种类以及不同磁性相的比例,导致样品的居里温度Tc和矫顽力HC降低,并增强了交换偏置效应。

电性测量结果表明,所有样品的导电机制均符合VRH模型,样品电阻率随Ca2+离子掺杂量的增加而减小。

样品均表现出自旋相关的负磁电阻效应,这种效应可用电阻网络理论来解释。

在低温下(T<200K),少量的Ca2+离子掺杂(x≤0.2)可优化多晶样品中铁磁相互作用和反铁磁相互作用的比例,从而在一定程度上增强磁电阻效应。

在105K、7T的条件下,样品x = 0.2可增强负磁电阻效应接近10%,达到58%。

这为研究La2CoMnO6的小半径离子掺杂效应提供实验依据,也为增强镧系锰基双钙钛矿材料磁电阻效应的研究提供参考。

双钙钛矿氧化物Pr2xTbxCoMnO6(x0.00,0.05,0.10)的磁性研究

据报道，对于双钙钛矿Ｌｎ２ＣｏＭｎＯ６，具有较小离子半径的稀土元素或Ｙ取代Ｌａ后，性质会发生显著变化。［６－１０］对一系列Ｌｎ２ＣｏＭｎＯ６化合物的研究揭示，直接参与超交换相互作用的Ｃｏ—Ｏ—Ｍｎ键角和键长随着镧系元素或Ｙ的离子半径的减小而变化。［６］到目前为止，除了Ｌａ２ＣｏＭｎＯ６之外，其它双钙钛矿Ｌｎ２ＣｏＭｎＯ６的研究由于其独特的性质和良好的应用前景而日益增加，如（Ｌｕ／Ｙ）２ＣｏＭｎＯ６的多铁性，［７－８］Ｌｎ２ＣｏＭｎＯ６（Ｎｄ，Ｅｕ，Ｔｂ）的磁相变［９－１１］，Ｐｒ２ＣｏＭｎＯ６的类Ｇｒｉｆｆｉｔｈｓ相及正负磁介质效应等等。［１２－１３］
２结果与分析
图１为双层钙钛矿钴氧化物Ｐｒ（２－ｘ）ＴｂｘＣｏＭｎＯ６（ｘ＝０．００，０．０５，０．１０）系列多晶样品在室温下测得并通
＊基金项目：国家自然科学基金资助项目（１１１６４０１９，５１５６２０３２，６１５６５０１３）；内蒙古自治区科学基金资助项目（２０１５ＭＳ０１０９）；内
在寻求新型多功能材料并进一步探索这些强相关过渡金属氧化物的有趣特性时，还需要做更多的研究。本文在Ｂ位掺杂Ｍｎ３＋／Ｍｎ４＋的情况下，进而对样品Ｐｒ２ＣｏＭｎＯ６的Ａ位掺杂稀土元素Ｔｂ后的双钙钛矿氧化物的磁性进行了研究。
样品，通过样品的ＸＲＤ谱线、磁化强度随温度、外加磁场的变化曲线（Ｍ－Ｔ、Ｍ－Ｈ）等对样品的晶体结构和磁性进

掺杂Ni制备Ca2FeCo1xNixO6催化剂及其催化甲烷燃烧性能

天然气的主要成分是甲烷，甲烷是比较稳定的烷烃，正常燃烧温度 1 500 ℃ 。在高温情况下燃烧，一方面对工业设备的使用较为苛刻，同时空气中的
氮气很容易生产氮氧化物，造成环境污染，导致能量利用率低下。新型催化燃烧技术试图降低天然气燃烧温度，催化燃烧技术的核心是选择合适的催化剂，
收稿日期： 2018 － 09 － 14；修回日期： 2018 － 09 － 21 基金项目：安徽省自然科学研究重点项目（ KJ2017A412）；安徽省教育厅质量工程项目（ 2015sjjd024； 2015jxtd040）；大学生创新
Preparation of Ni － doped Ca2FeNixCo1 － xO6 and its catalytic properties for methane combustion
Liu Sai，Xie Yaqiong，Jin Liying，Ma Bin，Zheng Jiandong* （ College of Material and Chemical Engineering，Chuzhou University，Chuzhou 239000，Anhui，China）
项目（ 201710377021； 2018CXXL057）；校级科研启动基金（ 2016qd02）作者简介：刘赛，1997 年生，男，安徽省亳州市人，从事催化材料合成研究。通讯联系人：郑建东，博士，教授，从事工业催化研究。
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工业催化
2019 年第 2 期
天然气在燃烧过程中有水生成［1］。因此应用于天然气催化燃烧的催化剂既要有高的催化活性，又要有高的水热稳定性。目前研究较多的是贵金属催化剂，虽然贵金属催化剂活性较好，但在高温下容易烧结导致其应用受到一定限制。复合金属氧化物催化剂成为研究热点，尤其是钙钛矿金属氧化物中的双钙钛矿催化剂以其催化性能较好、热稳定型较高及应用更加广泛成为研究焦点［2 － 3］。其中贵金属催化剂在温度较高时存在烧结现象。双钙钛矿型催化剂具有良好的催化甲烷燃烧的性能，自 Kobayashi K I 等［4］报道，双钙钛矿结构多晶体 Sr2 FeMoO6 具有巨磁电阻以后，引起极大重视和关注。双钙钛矿型催化剂因其特殊结构中有不同的可调 B 位离子使其在催化过程中有较高的催化效果。

掺杂La-Sr-Mn-O双层钙钛矿锰氧化物的磁性与磁热效应的开题报告

掺杂La-Sr-Mn-O双层钙钛矿锰氧化物的磁性与磁热效应
的开题报告
一、背景介绍
钙钛矿锰氧化物作为一种重要的氧化物材料，在磁性和磁热效应方面具有广泛的应用。

掺杂不同离子的钙钛矿锰氧化物会改变其电子结构和磁矩状态，进而影响其磁性和磁热效应。

近年来，掺杂稀土元素的钙钛矿锰氧化物受到了广泛关注，由于其稀土元素的4f电子对磁性和磁热效应的影响，具有良好的磁性和磁热效应。

因此，深入探究掺杂稀土元素的钙钛矿锰氧化物的磁性和磁热效应具有重要的理论和应用意义。

二、研究目的
本研究旨在探究掺杂La-Sr-Mn-O双层钙钛矿锰氧化物的磁性和磁热效应，分析稀土元素La和Sr对钙钛矿锰氧化物磁性和磁热效应的影响，为开发新型高性能磁性和磁热材料提供基础理论和实验依据。

三、研究内容和方法
(1) 合成掺杂La-Sr-Mn-O双层钙钛矿锰氧化物材料；
(2) 利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜等方法对合成材料进行物相、微观结构和形貌表征；
(3) 利用磁性测量系统对合成材料的磁性进行测试；
(4) 利用热电测量系统，测量合成材料的磁热效应；
(5) 分析掺杂稀土元素La和Sr对钙钛矿锰氧化物磁性和磁热效应的影响。

四、预期成果
(1) 成功合成掺杂La-Sr-Mn-O双层钙钛矿锰氧化物材料；
(2) 探究掺杂稀土元素La和Sr对钙钛矿锰氧化物磁性和磁热效应的影响；
(3) 提供基于稀土掺杂的高性能磁性和磁热材料的理论和实验依据。

双钙钛矿氧化物体系的结构和磁性的开题报告

双钙钛矿氧化物体系的结构和磁性的开题报告
本开题报告将介绍双钙钛矿氧化物体系的结构和磁性的相关研究。

双钙钛矿氧化物是
一类重要的功能材料，具有多种应用价值，例如在能源、储能、催化和传感等领域具
有广泛的应用。

第一部分将介绍双钙钛矿氧化物体系的结构。

双钙钛矿氧化物通常由两种金属离子和
氧离子组成，具有ABO3的晶体结构。

其中，A和B代表金属离子，O代表氧离子。

双钙钛矿氧化物的晶体结构是一种立方晶系的空间群，其中金属离子位于晶格点上，氧
离子位于晶格之间。

这种结构具有较高的稳定性和化学惰性，同时也使其能够表现出
多种有趣的物理性质。

第二部分将介绍双钙钛矿氧化物体系的磁性。

由于双钙钛矿氧化物的结构比较特殊，
因此它们通常具有复杂的磁性。

磁性是指物质在外磁场作用下表现出的一种物理特性。

双钙钛矿氧化物的磁性主要由金属离子和其自旋相互作用产生。

当金属离子之间的相
互作用强烈时，双钙钛矿氧化物将表现出反铁磁性，即自旋方向相反。

而当金属离子
之间的相互作用比较弱时，双钙钛矿氧化物将表现出顺磁性，即自旋方向相同。

除此
之外，双钙钛矿氧化物还具有其他一些有趣的磁性现象，例如巨磁阻效应和铁电磁性等。

综上所述，双钙钛矿氧化物体系的结构和磁性是当前研究的热点之一，通过深入研究
双钙钛矿氧化物的结构和磁性，将有助于深入理解其物理性质，并有望推动其在微电子、储能等领域的应用。

双钙钛矿氧化物Sr_2FeMoO_6的微结构及磁性能

文章编号：１００１－９７３１（２０１６）０７－０７１３０－０５双钙钛矿氧化物Ｓｒ２ＦｅＭｏＯ６的微结构及磁性能＊王玉平１，２，杨新伟２，相宇博２，刘雯慧２，李金兰２，胡艳春２（１．新乡学院物理与电子工程学院，河南新乡４５３０００；２．河南师范大学物理与电子工程学院，河南新乡４５３００７）摘　要：　采用传统高温固相反应法和溶胶－凝胶法制备了样品Ｓｒ２ＦｅＭｏＯ６，分别记为１和２＃样品。

Ｘ射线衍射结果表明两种方法制备的样品均为单相，四方晶系，空间群为Ｉ４／ｍ。

在烧结温度和烧结时间等同的条件下，２＃样品的Ｆｅ／Ｍｏ有序度比１＃样品的有序度要高，溶胶－凝胶法更易影响ＦｅＯ６八面体结构，且该方法提升了ＦｅＯ６八面体的对称性。

１和２＃样品在３００Ｋ温度下的单胞磁矩分别为１．８８和２．１７μＢ，热扰动和反位缺陷是影响单胞磁矩的重要因素。

关键词：　Ｘ射线衍射；扫描电镜；晶体结构；磁性材料中图分类号：　ＴＭ２０５文献标识码：Ａ　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－９７３１．２０１６．０７．０２４０　引　言钙钛矿型过渡族金属氧化物因其具有特殊的结构和多种化合价等特征在众多氧化物材料中占据重要地位。

多年来，科研人员对其进行了广泛研究。

其中双钙钛矿氧化物具有独特的结构，它们的电学和磁学性质也十分奇特，使得双钙钛矿氧化物在磁传感器、磁存储器件等方面具有很好的应用前景［１－４］。

１９９８年日本科学家Ｋ．Ｋｏｂａｙａｓｈｉ等发现双钙钛矿型化合物Ｓｒ２ＦｅＭｏＯ６（ＳＦＭＯ）在３００Ｋ（７Ｔ）时高达１０％的遂穿型磁电阻效应，而且它的居里温度在室温之上（约４２０Ｋ），自发现以后受到科研工作者的广泛关注［５］。

Ｓｒ２ＦｅＭｏＯ６属于典型的双钙钛矿型Ａ２ＢＢ′Ｏ６结构。

在理想Ｓｒ２ＦｅＭｏＯ６结构中，Ｆｅ３＋、Ｍｏ５＋分别有序地占据Ｂ和Ｂ′位置，呈ＮａＣｌ型结构相间排列。

在实际Ｓｒ２ＦｅＭｏＯ６结构中，由于Ｆｅ３＋、Ｍｏ５＋的离子半径差别为０．００３５ｎｍ［６］，电荷差别等于２，因此有部分Ｆｅ３＋占据Ｂ′位置，同时有相同量的Ｍｏ５＋离子占据Ｂ位置，称之为反位缺陷。

Na掺杂钙钛矿型锰氧化物的庞磁电阻效应及团簇玻璃态行为

Na掺杂钙钛矿型锰氧化物的庞磁电阻效应及团簇玻璃态行为李冠欣;李合琴【期刊名称】《稀有金属》【年(卷),期】2006(30)5【摘要】研究了钙钛矿型锰氧化物La1-xNaxMnO3(x=0.1,0.2)多晶块材的电磁输运性能和庞磁电阻(CMR)效应以及低温下的团簇玻璃态行为。

研究表明该材料具有菱形(R3C)结构,材料的居里温度TC均在室温或室温以上,样品的电阻率随温度变化的-ρT曲线出现3个峰,定义中间最高电阻峰温度为TP1,低温电阻峰温度为TP2,高温电阻峰温度为TP3。

综合磁化强度测量的结果,认为TP1与居里温度TC相对应,来源于顺磁绝缘体向铁磁金属的转变,同时在此附近出现较大的低场室温磁电阻(LFMR)效应,TP2峰出现的原因是在此温度附近出现了相分离。

另外,磁化强度测量观察到La0.8Na0.2MnO3低温下的团簇玻璃态行为,其出现原因认为是随着Na+离子掺杂量的升高,样品中的Mn4+离子数量增加并且Mn3+和Mn4+离子不均匀分布。

【总页数】4页(P631-634)【关键词】庞磁电阻效应;相分离;团簇玻璃态【作者】李冠欣;李合琴【作者单位】合肥工业大学材料科学与工程学院【正文语种】中文【中图分类】TM273【相关文献】1.热处理对钙钛矿锰氧化物La0.95Sr0.05MnO3离子价态和磁结构的影响 [J], 武力乾;齐伟华;李雨辰;李世强;李壮志;唐贵德;薛立超;葛兴烁;丁丽莉2.稀土掺杂锰钙钛矿化合物庞磁电阻、磁热及磁致伸缩效应研究 [J],3.钙钛矿锰氧化物的磁相变临界行为及磁热效应研究进展 [J], 张鹏;朴红光;张英德;黄焦宏4.零温下掺杂浓度x=0.5时的钙钛矿型锰氧化物磁有序和电荷有序共存相的理论研究 [J], 陈解涛;田光善;林宗涵5.钙钛矿型稀土锰氧化物La_(0.7)Sr_(0.3)Fe_xMn_(1-x)O_3的磁性和巨磁电阻效应 [J], 李宝河;鲜于文旭;张健;马廷钧因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

电子传输层锂盐掺杂对Cs2AgBiBr6_双钙钛矿太阳电池性能的影响研究

学术研究
Al2O3 等超薄钝化层与 mp-TiO2 层形成复合层结构，减少 mp-TiO2 的表面缺陷，改善复合层结构的能带排列和电荷提取性能，从而提升介孔结构钙钛矿太阳电池的光电转换效率和稳定性 [7]。除此之外，在 mp-TiO2 中掺杂不同的金属阳离子能有效提高其导电性 [8]。Kim 等 [9] 针对甲脒铅碘 (CH(NH2)2PbI3) 钙钛矿太阳电池的电子传输层进行了不同种类的锂盐掺杂，研究结果显示：各类锂盐中，Li2CO3 掺杂的效果最明显，能显著提升钙钛矿太阳电池的光电转换效率。
为研究掺杂的锂盐质量浓度对电子传输层
电子提取效率的影响，采用稳态光致发光光谱对 mp-TiO2/Cs2AgBiBr6 双层薄膜的电荷动力学进行了研究分析。不同质量浓度锂盐掺杂后制备的
mp-TiO2/Cs2AgBiBr6 双层薄膜的稳态光致发光光谱如图 2 所示。
从图 2 可以看出：发光猝灭效应是界面载流子电荷分离的有力证明，与无锂盐掺杂制备的
得到飞速发展的第 3 代太阳电池，其最高实验室光电转换效率已达到 25.7%，接近晶体硅太阳电池的最高实验室光电转换效率，极具应用前景 [1]。非铅钙钛矿太阳电池由于其低毒性的特点，成为钙钛矿太阳电池技术路线的重要发展方向。 Cs2AgBiBr6 双钙钛矿材料具有优异的环境稳定性及良好的光电特性 [2]，但作为非铅钙钛矿太阳电池的一种，目前 Cs2AgBiBr6 双钙钛矿太阳电池 ( 下文简称为“Cs2AgBiBr6 太阳电池”) 的光电转换效率与铅基钙钛矿太阳电池相比还有较大差距 [3]，为此，研究者们提出了各种策略来提升 Cs2AgBiBr6 太阳电池的性能 [4]。
实验采用型号为 PANalytical X-Rert PRO MPD 的 X 射线衍射仪对 Cs2AgBiBr6 薄膜进行 X 射线衍射 (XRD) 分析；采用型号为 UV-2550 的紫外 - 可见分光光度计测定吸收光谱；采用型

双钙钛矿材料

图1.2双钙钛矿型氧化物（A2BB’O6）的晶体结构图
位置A上面的元素通常是二价碱土金属或稀土金属元素,位置B和位置B’上面的元素一般是两种过渡金属元素。位置A和位置B上元素的离子半径大小、离子排布情况以及各种离子之间的相互作用等因素决定了双钙钛矿型氧化物（A2BB’O6）系统的晶体结构及其物理学性质。
5.3Sr2-xScxFeMoO6结构与性能表征36
5.4小结........................................................................................................................................43
毕业论文
题目Sc掺杂双钙钛矿型材料Sr2FeMoO6
的实验与理论研究
学院物理科学与技术学院
专业物理学
班级物理1101班
学生宋林
学号***********
指导教师张仲
二〇一五年五月二十四日
摘要
本论文研究了双钙钛矿结构化合物Sr2-xScxFeMoO6(x=0、0.25、0.5、0.75、1)中Sr位的Sc替代效应。采用实验探究与理论模拟计算相比较的方法，通过掺杂的方式来改变晶体结构，研究材料相关性质的变化情况。理论上，我们借助第一性原理方法，采用密度泛函理论，在GGA-PW91的近似方法下，使用MS软件运算出Sr2-xScxFeMoO6的晶体结构的能带结构图和态密度图并对其进行了分析。发现，随着Sc掺杂浓度的增大,Sr2-xScxFeMoO6 晶体结构由半金属性转变为金属性，然而磁性却不随掺杂浓度的变化有明显变化；费米面上的自旋极化率P和磁电阻MR在掺杂浓度x=0、0.25时是相同的，但是随着掺杂浓度的增加，我们发现二者又都减小，直至为0。实验上，我们采用溶胶凝胶法制备了掺杂不同含量Sc的化合物Sr2-xScxFeMoO6(x=0、0.05、0.1、0.15、2)系列样品，发现所有生长出来的化合物均为单相，且结晶度较高、颗粒较均匀，而且Sc掺杂并不能增强磁相互作用或者提升居里温度Tc，同时，随着掺杂浓度x的增加，电阻率和转变温度都会相应增大。

双钙钛矿氧化物A2BOsO6（A

第53卷第2期2024年2月人㊀工㊀晶㊀体㊀学㊀报JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALSVol.53㊀No.2February,2024双钙钛矿氧化物A2BOsO6(A=Sr,Ca;B=Cr,Mo)磁光克尔效应的第一性原理研究刘㊀派,祖宁宁,李㊀瑞(齐齐哈尔大学理学院,齐齐哈尔㊀161003)摘要:Sr2CrOsO6具有双钙钛矿氧化物中最高的磁转变温度(725K)㊂使用体积更小的Ca离子取代Sr离子后得到了Ca2CrOsO6,其磁转变温度同样高于室温㊂进一步使用d轨道更加离域化的Mo离子取代Cr离子,得到了Ca2MoOsO6㊂通过密度泛函理论,系统地计算了双钙钛矿氧化物Sr2CrOsO6㊁Ca2CrOsO6和Ca2MoOsO6的电子结构和磁光克尔效应,电子结构表明,三种材料均为半导体㊂Sr2CrOsO6和Ca2CrOsO6的电子结构非常相似,Ca2MoOsO6的带隙极小,仅有0.10eV㊂观察磁光克尔效应谱线,三种材料在红外到可见光谱的范围内均表现出显著的磁光克尔效应㊂Sr2CrOsO6㊁Ca2CrOsO6和Ca2MoOsO6的最大克尔旋角分别为1.18ʎ㊁0.98ʎ和0.65ʎ㊂三种材料的最大克尔旋角均大于0.2ʎ,是理想的磁光材料㊂计算结果表明化合物内同时包含3d(4d)和5d过渡金属离子有助于形成显著的磁光克尔效应㊂对光学电导率张量的分析表明,三种材料的磁光克尔谱线峰值源自带间跃迁,并且由光学电导率张量的非对角元虚部主导㊂关键词:双钙钛矿氧化物;磁光克尔效应;带间跃迁;第一性原理;自旋轨道耦合中图分类号:O734㊀㊀文献标志码:A㊀㊀文章编号:1000-985X(2024)02-0267-09 First Principles Study of Magneto-Optical Kerr Effect of Double Perovskite Oxide A2BOsO6(A=Sr,Ca;B=Cr,Mo)LIU Pai,ZU Ningning,LI Rui(College of Science,Qiqihar University,Qiqihar161003,China)Abstract:Sr2CrOsO6has the highest magnetic transition temperature(725K)among the double perovskite oxides. Ca2CrOsO6was obtained by replacing Sr ions with smaller volume Ca ions,and the magnetic transition temperature was higher than room temperature.Further substitution of Cr ions by Mo ions with more delocalized d orbitals yielded Ca2MoOsO6.The electronic structures and magneto-optical Kerr effects of the double perovskite oxides Sr2CrOsO6,Ca2CrOsO6and Ca2MoOsO6 have been systematically calculated by density functional theory.The electronic structures indicate that all three materials are semiconductors.The electronic structures of Sr2CrOsO6and Ca2CrOsO6are very similar,and the band gap of Ca2MoOsO6is extremely small,only0.10eV.Observing the magneto-optical Kerr effect line,all three materials show significant magneto-optical Kerr effects in the range of infrared to visible spectrum.The maximum Kerr rotation angles of Sr2CrOsO6,Ca2CrOsO6 and Ca2MoOsO6are1.18ʎ,0.98ʎand0.65ʎ.The maximum Kerr rotation angle of the three materials is greater than0.2ʎ, which makes them to be ideal magneto-optical materials.The calculated results show that the inclusion of both3d(4d)and5d transition metal ions in the compound contributes to the significant magneto-optical Kerr effect.Analysis of the optical conductivity tensor shows that the peak of the magneto-optical Kerr line of three materials originates from the interband transition and is dominated by the imaginary part of the off-diagonal element of optical conductivity tensor.Key words:double perovskite oxide;magneto-optical Kerr effect;interband transition;first principle;spin orbit coupling㊀㊀收稿日期:2023-08-28㊀㊀基金项目:黑龙江省省属高等学校基本科研业务费青年创新人才项目(135309343);国家自然科学基金(21703112)㊀㊀作者简介:刘㊀派(1997 ),男,黑龙江省人,硕士研究生㊂E-mail:793315247@㊀㊀通信作者:祖宁宁,博士,副教授㊂E-mail:nn.zu@268㊀研究论文人工晶体学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第53卷0㊀引㊀㊀言当线偏振光入射到磁化介质表面时,反射光由线偏振光变为椭圆偏振光的现象称作磁光克尔效应,反射光的偏振面相对于入射时偏转的角度称作克尔旋角[1]㊂根据介质磁化方向的不同,可将磁光克尔效应细分为极向磁光克尔效应㊁横向磁光克尔效应和纵向磁光克尔效应[2]㊂当光束入射方向㊁介质的磁化方向均与介质表面垂直时,产生的磁光克尔效应称为极向磁光克尔效应[3]㊂同种介质相同条件下,极向磁光克尔效应最为显著[4]㊂磁光克尔效应在很多领域都有着非常重要的应用㊂首先,基于磁光克尔效应研发的各类数据存储介质[5]可以推动科技㊁工业㊁资讯等行业的高速发展㊂数据存储中的 1 和 0 可以用外加电场方向与介质磁畴磁化方向之间的同向和反向来表示,一般来说,当克尔旋角数值大于0.2ʎ时,可以认为介质材料具有良好的磁光存储特性㊂其次,磁光克尔效应可以作为表面科学领域的有效测量工具[6-7]㊂通过测量样品的磁光克尔效应随外加磁场的变化关系并结合样品的磁滞回线,便可对样品的矫顽力㊁最大磁化率等物理量进行定性㊁定量分析[8],此测量方法与传统测量方法相比,具有非接触测量且测量灵敏度更高等显著优势㊂另外,磁光克尔效应在磁畴的测量[9]和自旋电子学领域[9]中也有相关应用㊂综上所述,具有显著磁光克尔效应的材料有着极佳的应用前景,那么对于此类材料的研究和探寻也具有重要的意义㊂除了寻找具有大克尔旋角的磁光材料以外,人们对产生磁光克尔效应的内在机制的研究也不断深入㊂在外加电场的作用下,材料的对称性降低,材料介电张量时间反演对称性随之被破坏[10],当前普遍认为磁光克尔效应源自于此㊂而对于影响磁光克尔效应大小的因素,现有的研究表明,较强的自旋轨道耦合(spin-orbit coupling,SOC)效应和较大的带交换劈裂起着重要作用[11-12]㊂通常情况下,3d过渡金属元素的轨道相对局域化,拥有较大的带交换劈裂,但自旋轨道耦合效应较弱[13],而5d过渡金属元素则具有较强的自旋轨道耦合效应,但d轨道更加离域化,带交换劈裂较小[2]㊂那么,获得具有较强磁光克尔效应的一个有效方法就是制备同时包含3d(4d)和5d过渡金属元素的化合物㊂由于离子之间的相互作用,双钙钛矿氧化物A2BBᶄO6(其中A为碱金属㊁碱土或稀土离子,B和Bᶄ为过渡金属离子)展现出丰富的物理性质[14-15]㊂如果B 和Bᶄ位分别被3d(4d)和5d元素占据,那么双钙钛矿氧化物将很有可能成为非常有潜力的磁光材料㊂例如,Lu等[16]通过第一性原理计算了Ba2NiOsO6的磁光性能,在能量为3.2eV的位置处,其克尔旋角数值高达6ʎ㊂与此同时,近期的其他研究表明,Sr2FeWO6的磁光克尔效应也同样十分理想,在能量为1.5eV的位置处,克尔旋角数值为3.87ʎ[2]㊂半导体双钙钛矿氧化物Sr2CrOsO6,首次合成于2007年[17],因具有双钙钛矿氧化物中最高的磁转变温度(725K)而闻名㊂理论计算表明[18],Sr2CrOsO6具有较明显的磁光克尔效应,克尔旋角超过1ʎ㊂通过使用同主族的Ca离子对A位的Sr离子进行替换,研究人员合成了Ca2CrOsO6[19],其磁转变温度仍然高于室温(490K)㊂Ca离子的半径小于Sr离子的半径,因此Ca2CrOsO6的结构由Sr2CrOsO6的斜方六面体结构(R3)退化为单斜结构(P21/n)㊂那么,这种结构对称性的降低会对材料的磁光克尔效应产生何种影响?进一步,如果使用同主族的Mo离子取代Ca2CrOsO6中B位的Cr离子,可以得到Ca2MoOsO6,Mo为4d过渡金属离子,相比属于3d过渡金属离子的Cr来说,自旋轨道耦合效应较强些,但轨道要更加离域化,那么Ca2MoOsO6的磁光克尔效应相比于Ca2CrOsO6又会如何,非常值得研究㊂综上,本文将利用基于密度泛函理论的第一性原理计算Sr2CrOsO6㊁Ca2CrOsO6和Ca2MoOsO6三种材料的电子结构和光学电导率,进而计算材料的磁光克尔效应光谱,得到克尔旋角㊂本文也将分析A2BOsO6 (A=Sr,Ca;B=Cr,Mo)体系中A位和B位元素取代对材料磁光克尔效应的影响,进一步得到影响磁光克尔效应强弱的关键因素㊂1㊀理论和计算方法1.1㊀磁光克尔效应理论在磁场的作用下,材料介电张量的对称性发生改变,进而引起了磁光克尔效应[10]㊂磁光克尔效应也可以用光学电导率张量来表示㊂对于同一介质,介电张量的分量εαβ与光学电导率张量的分量σαβ之间满足以㊀第2期刘㊀派等:双钙钛矿氧化物A 2BOsO 6(A =Sr,Ca;B =Cr,Mo)磁光克尔效应的第一性原理研究269㊀下关系[5,20]εαβ(ω)=δαβ+4πi ωσαβ(ω)(1)式中:ω为波动参数,εαβ㊁σαβ(α,β=x ,y ,z )均为复数形式,由对应的实部和虚部组成,即[20]εαβ(ω)=ε1αβ(ω)+ε2αβ(ω)(2)σαβ(ω)=σ1αβ(ω)+σ2αβ(ω)(3)式中:ε1αβ表示介电张量分量的实部,ε2αβ表示介电张量分量的虚部,σ1αβ表示光学电导率张量的实部,σ2αβ表示光学电导率张量的虚部㊂光学电导率张量的分量可以由Kubo 线性响应公式(4)计算得出[18]㊂σαβ(ω)=-ie 2m 2ħV ðk ðj ,jᶄf (E jk )-f (E jᶄk )ωjjᶄᵑαjᶄj ᵑβjjᶄω-ωjjᶄ+i τ-1+(ᵑαjᶄj ᵑβjjᶄ)∗ω+ωjjᶄ+i τ-1éëêêùûúú(4)式中:-ie 2m 2V是与材料本身相关的常数,ħ是约化普朗克常数,f (E jk )为费米函数,ωjjᶄ是同一k 点占据态j 和非占据态jᶄ的波动参数的差值,ħωjjᶄ=E jk -E jᶄk 是Kohn-Sham 能量的差值,τ-1是激发态Bloch 电子寿命的倒数,ᵑαjᶄj 和ᵑβjjᶄ是偶极子光学跃迁矩阵的矩阵元㊂此外,在计算金属和半金属材料的光学电导率张量时,因费米面附近的电子易处于被激发态,除带间跃迁外,还需要考虑带内跃迁引发的等离子体共振对光学电导率张量的贡献[1]㊂而绝缘和半导体材料,计算光学电导率张量时仅需计算带间跃迁的贡献即可㊂对于单轴晶体,例如Sr 2CrOsO 6(R 3,斜方六面体),磁化方向通常选取其主轴方向[001],此时光学电导率张量的形式为[2,20-21]σ=σxxσxy 0-σxy σxx 000σzz ()(5)极向磁光克尔效应与光学电导率张量之间的关系可表示为[1,21]θK (ω)+i εK (ω)=-σxy (ω)σ0(ω)1+4iπωσ0(ω)(6)式中:θK (ω)表示克尔旋角,εK (ω)表示克尔椭偏率,由于σx x (ω)=σyy (ω),则σ0=(σxx +σyy )/2=σxx [20]㊂因此可将(6)式可表示为[5,22]θK (ω)+i εK (ω)=-σxy (ω)σxx (ω)1+4iπωσxx(ω)(7)而对于双轴晶体,例如Ca 2CrOsO 6和Ca 2MoOsO 6(P 21/n ,单斜),其主轴方向为[010],则光学电导率张量的形式为σ=σxx 0σxz 0σyy 0-σxz 0σzz ()(8)此时极向磁光克尔效应与光学电导率张量之间的关系可表示为θK (ω)+i εK (ω)=-σxz (ω)σ0(ω)1+4iπωσ0(ω)(9)式中:σ0=(σxx +σzz )/2㊂因此可将式(9)表示为θK (ω)+i εK (ω)=-σxz (ω)[(σxx +σzz )/2](ω)1+4iπω[(σxx +σzz )/2](ω)(10)270㊀研究论文人工晶体学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第53卷1.2㊀计算方法基于投影缀加平面波法(projected augmented wave,PAW)描述电子㊁离子间的相互作用,使用GGA-PBE (generalized gradient approximation-Perdew Burke Ernzerhof)的形式处理电子间的交换关联能,通过维也纳从头计算仿真包(Vienna Ab-initio simulation package,VASP)对A2BOsO6(A=Sr,Ca;B=Cr,Mo)的晶体结构进行优化㊂在自洽计算过程中,平面波截断能E cut=500eV;对于高对称布里渊区K网格,R3结构设置为8ˑ8ˑ3,P21/n结构设置为7ˑ7ˑ5;相互作用力精度和总能量收敛精度分别设置为10-2eV/Å和10-5eV㊂通过基于全势线性增广平面波方法的WIEN2K程序包计算体系的电子结构和光学电导率张量㊂在完整布里渊区内采用了8000个K点㊂设置拓展平面波截断能R min MT K max=7.0时展开波函数㊂当收敛后的能量小于10-5Ry/f.u时,认为自洽结果收敛完毕㊂由于Cr㊁Mo和Os均属于过渡金属离子,为了能够更准确地描述电子d轨道间的库仑关联作用,在材料的结构优化和性质计算中采用旋转不变法(rotationally invariant way)对过渡金属离子进行 +U 计算,即在计算当中引入有效哈伯德参数U eff=U-J,其中U表示库伦参数,J表示交换参数[23]㊂为了便于表述,使用U 代替U eff㊂根据相关研究给出数值,Cr㊁Mo的U值可取范围为2~5eV[19],Os的U值可取范围为0.5~2eV[19]㊂在研究过程中,选取了多组不同的U值进行测试,结果表明,不同的U值条件下材料的电子结构基本一致,但当U Cr<3时,优化后的结构中Cr O键的键长小于Os O键的键长,这与实验报道的晶体结构不符[24],同时考虑到U值取值越大在计算中对晶格常数的高估程度越高,因此选取U Cr=U Mo=3eV,U Os=1eV进行进一步的计算㊂此外,介质材料中的Os为5d过渡金属离子,通常具有较强的自旋轨道耦合效应,并且磁光克尔效应的产生与自旋轨道耦合效应的强弱直接相关,为保证计算结果的准确性,选定以GGA+U+SOC方法得出的数据为主进行进一步的讨论[20]㊂2㊀结果与讨论2.1㊀晶体结构和磁基态为了确定A2BOsO6(A=Sr,Ca;B=Cr,Mo)的磁基态,设置了铁磁(ferromagnetic,FM)和亚铁磁(ferrimagnetic,FIM)两种初始磁构型,并在此基础上进行结构优化和静态计算㊂表1给出了两种磁构型的能量差,结果表明,Sr2CrOsO6㊁Ca2CrOsO6和Ca2MoOsO6的磁基态均为亚铁磁态,这与文献中报道的Sr2CrOsO6和Ca2CrOsO6的实验结果是符合的[25]㊂表1㊀A2BOsO6(A=Sr,Ca;B=Cr,Mo)铁磁态与亚铁磁态间的能量差,这里将亚铁磁态的能量设置为零Table1㊀Energy difference between FM and FIM states in A2BOsO6(A=Sr,Ca;B=Cr,Mo),here the energy ofFIM state is set to be zeroMagnetic configuration Sr2CrOsO6Ca2CrOsO6Ca2MoOsO6FIM/(eV㊃f.u.-1)000FM/(eV㊃f.u.-1)0.2250.3120.281晶体结构参数的计算结果与实验数据对比见表2,由于U值的引入会导致晶格常数被高估,所以优化后的晶格常数略大于实验给出的数据㊂2.2㊀电子结构图1为A2BOsO6(A=Sr,Ca;B=Cr,Mo)的态密度(density of states,DOS)分布和能带结构图㊂图中没有给出A位离子的态密度分布,这是因为A位离子在考察的能量范围内基本没有电子分布㊂从图1(a)可以看出,对于Sr2CrOsO6,Cr的t2g上自旋轨道被完全填充,而在下自旋方向上,Os的t2g轨道全部被占据,上下自旋均没有跨越费米能级且带隙较小,因此Sr2CrOsO6属于半导体㊂观察图1(b)可以发现,Ca2CrOsO6的DOS与Sr2CrOsO6的DOS分布规律一致,因此Ca2CrOsO6同样属于半导体,并且DOS的计算结果表明,用Ca离子替代Sr离子后,对材料的电子性质没有显著的影响㊂㊀第2期刘㊀派等:双钙钛矿氧化物A2BOsO6(A=Sr,Ca;B=Cr,Mo)磁光克尔效应的第一性原理研究271㊀表2㊀A2BOsO6(A=Sr,Ca;B=Cr,Mo)的晶格常数与实验数据对比Table2㊀Comparison between lattice constants of A2BOsO6(A=Sr,Ca;B=Cr,Mo)optimized and experimental dataParameter Sr2CrOsO6Ca2CrOsO6Ca2MoOsO6Exp.[1]Cal.Exp.[1]Cal.Cal.Space group R3R3P21/n P21/n P21/n a/Å 5.520 5.619 5.351 5.409 5.478b/Å 5.520 5.619 5.456 5.546 5.676c/Å13.44013.6147.6207.7207.858(B O1)ˑ2/Å 1.964 2.008 1.973 2.017 2.106(B O2)ˑ2/Å 1.964 2.008 1.973 2.011 2.099(B O3)ˑ2/Å 1.964 2.008 1.967 2.002 2.095(Os O1)ˑ2/Å 1.944 1.981 1.955 1.988 1.997 (Os O2)ˑ2/Å 1.944 1.981 1.960 1.989 2.000 (Os O3)ˑ2/Å 1.944 1.981 1.946 1.984 1.996øB O1 Os/(ʎ)170.8165.9153.3151.1148.1øB O2 Os/(ʎ)170.8165.9152.6150.7147.2øB O3 Os/(ʎ)170.8165.9153.8151.1148.8图1㊀A2BOsO6(A=Sr,Ca;B=Cr,Mo)总态密度㊁分轨道态密度和能带结构Fig.1㊀Total densities,partial densities and band structures of A2BOsO6(A=Sr,Ca;B=Cr,Mo)272㊀研究论文人工晶体学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第53卷图1(c)展示的是Ca2MoOsO6的DOS㊂属于4d过渡金属离子的Mo的t2g上自旋带更宽,相较于3d过渡金属离子的Cr更加接近费米能级E F,为保持电中性,Os的t2g上自旋轨道被拉到较低的能量区域,DOS和能带结构的计算结果表明,Ca2MoOsO6也属于半导体㊂在A2BOsO6(A=Sr,Ca;B=Cr,Mo)体系中,B-d(Os-d)和O-p轨道之间存在着明显的重叠㊂图1(d)~(f)展示的是A2BOsO6(A=Sr,Ca;B=Cr,Mo)的能带结构㊂图中,纵坐标零点处为费米能级(E F),横坐标为布里渊区高对称点㊂从图中可以看出,在上下自旋轨道耦合后,Sr2CrOsO6㊁Ca2CrOsO6㊁Ca2MoOsO6的带隙所对应的能量间隔分别为0.45㊁0.45和0.10eV,与DOS的结果相吻合㊂此外,本文还计算了A2BOsO6(A=Sr,Ca;B=Cr,Mo)中B位离子㊁Os离子的自旋磁矩㊁轨道磁矩以及净磁矩(净磁矩等于总自旋磁矩与总轨道磁矩之和),如表3所示㊂观察自旋磁矩,Cr㊁Mo㊁Os的自旋磁矩数值略小于它们所对应的理论数值(3.0㊁2.0㊁3.0μB),这是过渡金属离子与氧离子间的轨道重叠作用引起的㊂Ca2MoOsO6中Mo㊁Os的自旋磁矩远小于Ca2CrOsO6中Cr和Os的自旋磁矩,这是由两种材料中的磁性离子自旋轨道不同的占据情况导致的㊂从轨道磁矩可以看出,Sr2CrOsO6和Ca2CrOsO6的轨道磁矩大小接近, Ca2MoOsO6的轨道磁矩远小于Sr2CrOsO6和Ca2CrOsO6,这表明在A2BOsO6(A=Sr,Ca;B=Cr,Mo)体系中, Sr2CrOsO6和Ca2CrOsO6的自旋轨道耦合效应的强弱接近,Ca2MoOsO6的自旋轨道耦合效应最弱㊂表3㊀A2BOsO6(A=Sr,Ca;B=Cr,Mo)中单个离子磁矩㊁净磁矩(μB)Table3㊀Individual and net magnetic moments(μB)of A2BOsO6(A=Sr,Ca;B=Cr,Mo) A2BOsO6M spin B/μB M spin Os/μB M spin Total/μB M orb B/μB M orb Os/μB M orb Total/μB M net Total/μB Sr2CrOsO6 2.35-1.490.14-0.040.140.090.23Ca2CrOsO6 2.52-1.550.29-0.040.130.090.38 Ca2MoOsO6 1.45-1.250.23-0.030.040.00(4)0.232.3㊀光学电导率和磁光克尔效应在0~8eV的能量范围内,计算了Sr2CrOsO6的光学电导率张量的对角元σ0=(σxx+σyy)/2和非对角元σxy㊁Ca2CrOsO6和Ca2MoOsO6的光电导张量的对角元σ0=(σxx+σzz)/2和非对角元σxz,如图2所示㊂图中,σ10和σ20分别表示σ0的实部和虚部,σ1xy(xz)和σ2xy(xz)分别表示σxy(xz)的实部和虚部㊂图2㊀A2BOsO6(A=Sr,Ca;B=Cr,Mo)光学电导率的对角元σ0和非对角元σxy(xz)的实部和虚部Fig.2㊀Real parts and imaginary parts of diagonal elementσ0and off-diagonal elementsσxy(xz)of optical conductivities ofA2BOsO6㊀(A=Sr,Ca;B=Cr,Mo)㊀第2期刘㊀派等:双钙钛矿氧化物A2BOsO6(A=Sr,Ca;B=Cr,Mo)磁光克尔效应的第一性原理研究273㊀光学电导率张量的对角元实部和非对角元虚部构成了材料光学电导率张量的吸收部分,其与带间吸收过程直接相关,故可以通过光学电导率张量的对角元实部和非对角元虚部谱线分析带间跃迁的强弱㊂以Sr2CrOsO6为例,其对角元实部σ10谱线上存在一些特征峰,这些特征峰与Cr(Os)-dңCr(Os)-d和O-pңCr(Os)-d 的带间跃迁过程相对应,如处于1.8eV处的峰值来自于Cr-t2g态与Cr-e g态㊁Os-t2g态之间的跃迁,处于3.7eV 处的峰值来自于O-2p态与Cr-t2g态㊁Os-t2g态之间的跃迁㊂Ca2CrOsO6的σ10谱线规律与Sr2CrOsO6的σ10谱线相似㊂观察Ca2MoOsO6,在大于1eV的能量区域,Ca2MoOsO6的σ10谱线与Sr2CrOsO6和Ca2CrOsO6的σ10谱线遵循相同的规律,而在0~1eV的低能量范围内,Ca2MoOsO6的σ10谱线出现了明显的特征峰,即Ca2MoOsO6介电光谱的阈值更低,这是由Ca2MoOsO6自身极小的带隙导致的㊂光学电导率张量的非对角元起源于自旋轨道耦合效应,可直接反应自旋轨道耦合效应的强弱㊂观察三种材料的σ2xy(xz)谱线,在给定的能量范围内正负振荡明显,其数值的正负变化源自左旋椭圆偏振光和右旋椭圆偏振光的吸收差值[20]㊂光学电导率张量的对角元虚部和非对角元实部构成了材料光学电导率张量的散射部分,它们与其相应的实部和虚部满足Kramers-Kronig关系[26]㊂并且由于Kramers-Kronig关系的存在,当三种材料的σ1xy(xz)谱线穿过零线位置时,与之相对应能量位置的σ2xy(xz)谱线会产生一个特征峰,反之亦然㊂通过计算得出了0~8eV的能量范围内,A2BOsO6(A=Sr,Ca;B=Cr,Mo)的θK谱线和εK谱线,如图3所示㊂θK谱线和εK谱线间同样满足Kramers-Kronig关系,即当θK谱线穿过零线位置时,在相应的能量位置上εK谱线会生成一个特征峰,反之亦然㊂观察Sr2CrOsO6㊁Ca2CrOsO6和Ca2MoOsO6的θK谱线可知:Sr2CrOsO6的谱线最大峰值为1.18ʎ,对应光子能量2.7eV;Ca2CrOsO6的谱线最大峰值为0.98ʎ,对应光子能量3.1eV;Ca2MoOsO6的谱线最大峰值为0.65ʎ,对应光子能量3.8eV㊂故三种材料中,Sr2CrOsO6的克尔旋角数值最大,磁光克尔效应最为显著㊂另外两种材料,虽然克尔旋角数值小于Sr2CrOsO6的,但也远大于0.2ʎ的可应用极限值㊂图3㊀A2BOsO6(A=Sr,Ca;B=Cr,Mo)的克尔旋角和克尔椭偏率图谱Fig.3㊀Kerr rotation and Kerr ellipticity spectra of A2BOsO6(A=Sr,Ca;B=Cr,Mo)对于绝缘材料,无需考虑带内跃迁的贡献,因此磁光克尔效应的大小通常取决于带交换劈裂和自旋轨道耦合效应㊂而自旋轨道耦合效应的强弱可由光学电导率张量的非对角元谱线反映[5]㊂对比三种材料的θK 谱线和σ2xy(xz)谱线可发现,两种谱线的形状非常相似㊂当θK谱线出现特征峰时,σ2xy(xz)谱线对应能量附近均存在与之相对应的明显的峰值变化㊂结合公式(6)可知,与σ2xy(xz)共同表征带间跃迁强度的σ10谱线,和θK谱274㊀研究论文人工晶体学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第53卷线间对应关系并不明显,这表明来自σ2xy(xz)的影响要强于σ10的影响[5]㊂故在给定的能量范围内,Sr2CrOsO6㊁Ca2CrOsO6和Ca2MoOsO6磁光克尔效应的强弱虽然受到σ10的调控,但主要因素仍源自σ2xy(xz)㊂综上,对A2BOsO6(A=Sr,Ca;B=Cr,Mo)体系中A位和B位元素取代对材料磁光克尔效应的影响进行分析㊂磁光克尔效应起源于材料对称性降低后介电张量时间反演对称性的破坏[10],因此通常情况下,材料的对称性越低越容易形成显著的磁光克尔效应㊂对比Sr2CrOsO6和Ca2CrOsO6两种材料,A位离子由Sr离子变更为半径更小的Ca离子后,晶体结构由R3结构退化为P21/n结构,对称性显著降低,但计算结果表明,Ca2CrOsO6的磁光克尔效应并没有得到增强,本文的计算结果和其他相关研究[2,27]给出的结论一致㊂其次,对Ca2CrOsO6和Ca2MoOsO6两种材料进行分析,B位离子由Ca离子变更为轨道更加离域化的Mo离子后,表3给出的轨道磁矩和图1展示的DOS表明,Ca2MoOsO6的自旋轨道耦合效应和带交换劈裂均弱于Ca2CrOsO6,因此Ca2MoOsO6的磁光克尔效应也应弱于Ca2CrOsO6,这与本文对克尔旋角的计算所得出的结论相符,表明在同等条件下,包含3d过渡金属离子的材料可能比包含4d过渡金属离子的材料更容易获得显著的磁光克尔效应㊂3㊀结㊀㊀论本文利用基于密度泛函理论的第一性原理对A2BOsO6(A=Sr,Ca;B=Cr,Mo)的电子结构㊁光学电导率及磁光克尔效应进行了理论计算㊂三种材料均为半导体,结合态密度可以看出,光学电导率光谱的吸收峰主要来自于B(Os)-dңB(Os)-d和O-pңB(Os)-d之间的电子跃迁㊂通过比较磁光克尔效应谱线与光学电导率光谱,三种材料的磁光克尔效应均由光学电导率非对角元虚部σ2xy(xz)主导,σ2xy(xz)正好能够反映带交换劈裂和自旋轨道耦合效应的影响㊂Sr2CrOsO6㊁Ca2CrOsO6和Ca2MoOsO6的最大克尔旋角分别为1.18ʎ㊁0.98ʎ和0.65ʎ,证实了同时包含3d(4d)和5d过渡金属离子的双钙钛矿氧化物晶体A2BOsO6(A=Sr,Ca;B=Cr, Mo)可以得到显著的磁光克尔效应㊂此外,还发现在该体系中,A位用Ca离子替代Sr离子后,材料对称性降低,但磁光克尔效应没有得到增强;B位用Mo离子替代Ca离子后,材料的带交换劈裂和自旋轨道耦合效应均减弱,磁光克尔效应也随之减弱,因此同等条件下,对材料掺杂3d过渡金属元素可能比掺杂4d过渡金属元素更容易获得显著的磁光克尔效应㊂参考文献[1]㊀KUMAR M,NAUTIYAL T,AULUCK S.Magneto-optical properties of transition metal compounds XPt3(X=V,Cr,Mn,Fe,Co)and X3Pt(X=Fe,Co)[J].Journal of Alloys and Compounds,2009,486(1/2):60-65.[2]㊀VIDYA R,RAVINDRAN P,KJEKSHUS A,et al.Huge magneto-optical effects in half-metallic double perovskites[J].Physical Review B,2004,70(18):184414.[3]㊀YOU C Y,SHIN S C.Derivation of simplified analytic formulae for magneto-optical Kerr effects[J].Applied Physics Letters,1996,69(9):1315-1317.[4]㊀LEE S J,LANGE R J,HONG S,et al.Theoretical and experimental determination of optical and magneto-optical properties of LuFe2singlecrystal[J].Thin Solid Films,1998,313/314:222-227.[5]㊀CAI J Q,TAO X M,CHEN W B,et al.Density-functional theory calculations on the magneto-optical Kerr effects in Co2TiSn and Co2ZrSn[J].Journal of Magnetism and Magnetic 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双钙钛矿反铁磁体Mn_(2)FeOsO_(6)的合成条件和磁性性质的理论预测

双钙钛矿反铁磁体Mn_(2)FeOsO_(6)的合成条件和磁性性质的理论预测李军;金尚健;赵爽;姚道新;李满荣【期刊名称】《高压物理学报》【年(卷),期】2024(38)1【摘要】提出了一种理论方法,用于预测复杂磁性双钙钛矿化合物的电子构型、多晶体形态、合成条件和物理性质。

该方法对于双钙钛矿化合物的预测准确且高效。

确定了一种反铁磁金属材料Mn_(2)FeOsO_(6),它具有极高的反铁磁Néel相变温度(TN)。

大量分析表明Mn_(2)FeOsO_(6)在费米能级附近具有很高的态密度和反铁磁构型,总磁矩为零。

本研究结果表明,Mn_(2)FeOsO_(6)的TN高达680 K,代表自旋电子学领域的一个潜在突破。

构建了Mn_(2)FeOsO_(6)的TN的复杂磁性模型,获得了相对可靠的磁激发谱,可与潜在的中子散射谱进行比较。

这一理论方法得到的合成条件符合许多已合成的双钙钛矿化合物的实验合成条件,且该方法具有预测其他复杂磁性构型的潜力。

研究成果有望在新型双钙钛矿材料的大数据预测中发挥关键作用。

【总页数】14页(P51-64)【作者】李军;金尚健;赵爽;姚道新;李满荣【作者单位】燕山大学理学院;中山大学物理学院;中山大学化学学院;海南大学理学院【正文语种】中文【中图分类】O521.2【相关文献】1.双钙钛矿Ba2 FeSbO6的水热合成及磁性质2.双钙钛矿SmYNiMnO6多铁材料的水热合成及性质研究3.钙钛矿锰氧化物La_(0.3)Ca_(0.7)Mn_(0.96)W_(0.04)O_3在电荷有序相中的磁性质4.双层钙钛矿锰氧化物La_(1.34)Sr_(1.66)Mn_(2-x)Cr_xO_7的磁性和输运性质5.溶胶凝胶法合成La_(0.5)Sr_(0.5)Co_(0.8)Mn_(0.2)O_(3-δ)钙钛矿及其催化性质因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

B位掺杂对钙钛矿锰氧化物的磁电性质影响的研究

B位掺杂对钙钛矿锰氧化物的磁电性质影响的研究
王桂英;刘宁
【期刊名称】《宿州学院学报》
【年(卷),期】2008(023)005
【摘要】通过比较和分析不同离子B住掺杂对钙钛矿锰氧化物的磁性质和电输运性质的影响,结果表明,离子的价态磁性以及电子结构都是影响体系的磁电性质的重要的因素.
【总页数】5页(P108-111,43)
【作者】王桂英;刘宁
【作者单位】安徽师范大学物理与电子信息学院,安徽,芜湖,241000;宿州学院自旋电子与纳米材料安徽省重点实验室,安徽,宿州,234000;宿州学院自旋电子与纳米材料安徽省重点实验室,安徽,宿州,234000;中国科技大学结构分析开放实验室,安徽,合肥,230026
【正文语种】中文
【中图分类】C482.5
【相关文献】
1.钙钛矿锰氧化物A位掺杂研究进展 [J], 唐永刚;刘宁
2.A位的Sm掺杂对La0.67Sr0.33MnO3体系磁电性质的影响 [J], 严国清;刘宁;徐素军;郭焕银;童伟
3.钙钛矿锰氧化物磁电性质的研究进展 [J], 牛晓飞
4.一价Na元素对LaMnO3母体A位掺杂的磁电性质的影响 [J], 唐永刚;严国清;
毛强;郭焕银;彭振生;刘宁
5.一价Na元素对LaMnO_3母体A位掺杂的磁电性质研究(英文) [J], 刘宁;唐永刚;严国清;毛强;郭焕银;彭振生
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双层钙钛矿Sr2FeMoO6,Ba2FeMoO6的电磁性质研究

ｍａｇａｓｘｉｅｎｎｅｅｏｄＳｒＭｏ），ＢａＭｏ６ｄｓｕｓｈｅ２Ｆｅ（６２ＦｅＯ，ｉｃｓｔｍａｅｏｅｉｔｎｃｅｆｃ．ＴｈｅｘｒｍｅｓｇｎｔｒｓｓａｅｆｅｔｅｐｅｉｎｔｓｏｗｈａＳｒＭｏＯ６ｒｓｎｔｈｅｏｄｕｔｖｉｙｏｆｈｅｅｉｏｄｕｔｒｗｈｌＢａＭｏ６ｈｅｎｅｏｆｈｔｔ２Ｆｅｐｅｅｓｔｃｎｃｉｔｔｓｍｃｎｃｏｉｅ２ＦｅＯｔｏｍｅａｏｕｃｏ．ｔｌｃｎｄｔｒ
ｌｙｅｏｓ Байду номын сангаас ＳｒＦｅｏａｅｒｐｒｖｋｉ２Ｍ０６ＢａｅＭｏｔ，２ＦＯ６
ＨＵＡＮＧｎ，ＬＩＭｉｌｎＭＡ — ｎ，ＺＨＡＯｎＹｉｇＵ～ａ，ＹｕｇａｇＰａ。
（．ａｙｉｓｎｔｒｉｎＵｎｖｒｉｙ，Ｃｈｎｃｕｎ１０２，Ｃｈｎ１ＡｎｌｓｓＴｅｔＣｅｅ，Ｊｌｉｅｓｔｉａｇｈ３０１ｉａ２Ｐｈｓｃｌｇ，Ｊｌ．ｙｉｓＣｏｌｅｉｎＵｎｉｅｓｔ。Ｃｈｎｃｕ３１，Ｃｈｎ）ｅｉｖｒｉｙａｇｈｎ１００２ｉａ
了探讨。
许多新的物理现象。锰氧化合物有许多潜在的应
用价值，固体电解液、化剂、如催传感器、型电子新材料等。它们丰富的电子相图反映出决定其基态的多种相互作用的动态平衡。这些化合物所描绘

双钙钛矿sr2mnmoo6霍尔效应和塞贝克效应的研究

双钙钛矿sr2mnmoo6霍尔效应和塞贝克效应
的研究
双钙钛矿SR2MnMoO6是一种重要的功能材料，具有优异的电磁学性能。

其中，霍尔效应和塞贝克效应是其研究的热点之一。

霍尔效应是指在材料中施加电场时，电子受到洛伦兹力的作用而产生的横向电荷分布现象，从而产生横向电压信号。

而塞贝克效应则是指在材料中存在温度梯度时，电子因跨越不同温度层而发生能隙变化，产生的开路电压信号。

通过对双钙钛矿SR2MnMoO6的霍尔效应和塞贝克效应进行深入研究，可为其在磁性存储、热电材料、传感器等领域的应用提供理论基础和技术支持。

La掺杂双钙钛矿Ba2NiMoO6的磁性和铁电性能

采用传统的固相烧结工艺制备Ｂ。Ｍｏ一００１陶瓷样品．将高纯的ＢＣ，ａ，ａ一ＩＮｉＯ（ａ，．）ａＯｓＬｚＯ。
Ｎｉ，Ｏ粉末按化学计量配比充分混合，磨后在９０Ｃ下预合成８ｈ，次充分研磨，。Ｍｏ。Ｏ。研０再压成直径
从２Ｏ世纪５Ｏ年代起，们便开始了对钙钛矿型ＡＯ氧化物的结构特征、人Ｂ。电磁性质等方面的探索和研究．一直到１９９３年，钙钛矿ＬｌｘａＭｎ一系列中发现了特大磁电阻效应（ＭＲ）在ａ－ＣＯ。Ｃ，这才
Ｖ０．０Ｎｏ４１１．
ＮＯＶ．２００７
Ｌａ掺杂双钙钛矿Ｂ２Ｍｏ的磁性和铁电性能ａＮｉＯ６
徐洪芳，夏炜炜，孙娟，何军辉
（州大学物理科学与技术学院，江苏扬州２５０）扬２０２
具有双层有序钙钛矿结构的亚铁磁半金属，磁转变温度高达４０４０Ｋ，并且公认Ｂ位价态组合其０５
是（ｅ，什）Ｆ抖Ｍｏ，Ｍｏ什离子４位存在电子对金属导电性和铁磁性起着重要的作用．同样，双层钙在钛矿型氧化物Ｂ。ｅＯａＦＭｏ中也有磁电阻现象发生，呈现亚铁磁性，其居里温度在３０Ｋ左右，３常温下晶体结构呈立方对称．８０ＢＭｏ陶瓷样品中，离子的主要电子组态为（ｄ）ｉ［］ａＮｉＯ。在Ｍｏ４。，Ｎ。

【CN109824086A】一种Na掺杂CsSub2SubSbAgClSub6Sub双层钙钛矿纳米材

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910268600.9(22)申请日 2019.04.04(71)申请人吉林大学地址 130012 吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人解仁国　黄丹　汪大洋　杨文胜　(74)专利代理机构长春吉大专利代理有限责任公司 22201代理人王恩远(51)Int.Cl.C01G 30/00(2006.01)C09K 11/75(2006.01)B82Y 30/00(2011.01)B82Y 20/00(2011.01)(54)发明名称一种Na掺杂Cs 2SbAgCl 6双层钙钛矿纳米材料的制备方法(57)摘要本发明的一种Na掺杂Cs 2SbAgCl 6双层钙钛矿纳米材料的制备方法属于半导体纳米材料制备技术领域。

具体步骤为按照6:2:1:3的摩尔比，称取氯化铯、氯化银、氯化钠、三氯化锑，混合后加入到平铺满磨球的球磨罐中，将球磨罐安装好后放入球磨机进行3小时球磨，得到N a :Cs 2SbAgCl 6双层钙钛矿纳米材料。

本发明具有条件温和，操作简单，反应时间短，易于工业化生产等优点，且合成的Na:Cs 2SbAgCl 6双层钙钛矿纳米材料具有较高的荧光量子效率。

权利要求书1页说明书3页附图2页CN 109824086 A 2019.05.31C N 109824086A权　利　要　求　书1/1页CN 109824086 A1.一种Na掺杂Cs2SbAgCl6双层钙钛矿纳米材料的制备方法，按照6:2:1:3的摩尔比，称取氯化铯、氯化银、氯化钠、三氯化锑，混合后加入到平铺满磨球的球磨罐中，将球磨罐安装好后放入球磨机进行3小时球磨，得到Na:Cs2SbAgCl6双层钙钛矿纳米材料。

2.根据权利要求1所述的一种Na掺杂Cs2SbAgCl6双层钙钛矿纳米材料的制备方法，其特征在于，所述的磨球的直径为6mm，球磨机的转动频率为40Hz，正、反向交替运行。