Ca0.5Ba0.5MnO3多铁性的第一性原理

论文摘要

利用第一性原理电子结构计算方法,通过对CaMnO3, BaMnO3的软声子模式分析,构造出一种Ca0.5Ba0.5MnO3（CBMO）合金结构.此合金可同时具有源于Mn原子的铁电（ferroelectric, FE）性与铁磁（ferromagnetic, FM）性,其中G型反铁磁（antiferromagnetic,AFM）构型下的电极化强度为6.70μC/cm2,铁磁构型下的电极化强度为23.214μC/cm2.其产生的机制是半径较大的Ba原子可导致晶格发生应变,产生有效负压,减弱CaMnO3的反铁畸变（antiferrodistortive, AFD）模对铁电模的抑制,进而诱导铁电极化.此性质意味着这种材料在磁场的作用下,由G型反铁磁构型转变为铁磁构型时的电极化强度会发生显著变化.基于第一性原理电子结构计算给出的不同磁结构总能,进一步拟合出了海森堡模型的参数,并针对其哈密顿量展开了有限温度下的Monte-Carlo模拟,模拟出的奈尔温度为70 K.这些结果从理论层面提出了一种新型的、源于相同原子的,并可能提供有效磁电耦合的多铁材料,并且可以为今后类似系统的相关实验提供理论参考.

论文目录

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 金山,靳锡联,焦正,孟醒

关键词: 第一性原理,多铁材料,磁电耦合,反铁畸变模,铁电模

来源: 上海大学学报(自然科学版) 2019年04期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 材料科学

单位: 吉林大学物理学院新型电池物理与技术教育部重点实验室,吉林大学物理学院超硬材料国家重点实验室,上海大学环境与化学工程学院

分类号: TB34

页码: 590-596

总页数: 7

文件大小: 1965K

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