人工晶体学报

作者：刘派, 祖宁宁, 李瑞

单位：齐齐哈尔大学理学院,齐齐哈尔 161003

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,

基金：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)

Sr2CrOsO6具有双钙钛矿氧化物中最高的磁转变温度(725 K)。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。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Ca2MoOsO6。通过密度泛函理论,系统地计算了双钙钛矿氧化物Sr2CrOsO6、Ca2CrOsO6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。Sr2CrOsO6和Ca2CrOsO6的电子结构非常相似,Ca2MoOsO6的带隙极小,仅有0.10 eV。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。Sr2CrOsO6、Ca2CrOsO6和Ca2MoOsO6的最大克尔旋角分别为1.18°、0.98°和0.65°。三种材料的最大克尔旋角均大于0.2°,是理想的磁光材料。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。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。

来源：2024年第2期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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