双钙钛矿型La2CuMnO6的化学溶液法合成和结构表征

均相有序双钙钛矿Sr2CaMoO6：Eu3+荧光粉的制备及其发光性能张乐;李月;刘金秋;韩朋德;张其土【摘要】Eu3+ doped double perovskite Sr2CaMo06 orange-red phosphor was prepared by EDTA-citric acid complexing method at a lower temperature. The X-ray diffraction, scanning electron microscope, UV-Vis diffuse reflection spectrum, and photoluminescent spectra were used to characterize the structure and luminescent properties of phosphors at different calcination temperatures, and the structure refinement of the prepared powder and its first principle calculations for density of states were displayed. Results showed that the highly B site-ordered ions-doped double perovskite powder obtained only at 900 t and its structure withP21/n space group had a interval arrangement of BO6 octahedron with a slight tilting. The strong and wide absorption in UV region was resulted in the charge transfer from 0 2p orbit to Mo 4d orbit and the resulted emission was dominated by magnetic dipole transition of orange light without prohibiting. The emission excited by blue light was dominated by the electronic dipole transition of red light with partial remove of parity. With increasing the calcination temperature,the grain size,the degree of B site-order and the particlal size were all grown up and the phosphor calcined at 1 100 ℃ had the highest luminescent intensity.%采用乙二胺四乙酸(EDTA)-柠檬酸联合配位法在较低温度下制备Eu3+掺杂的双钙钛矿Sr2CaMoO6橙红色荧光粉,借助X线衍射、扫描电镜、紫外可见漫反射光谱和荧光光谱研究不同煅烧温度下粉体的结构和发光性能,并进行结构精修和态密度的第一性原理计算.结果表明:在900℃下即得到B位高度有序的离子掺杂的双钙钛矿粉体,其结构为BO6八面体周期性间隔排列且小角度倾斜的空间群为P21/n的正交双钙钛矿结构；粉体在近紫外区强而宽的吸收源于MoO6八面体中O2p轨道到Mo4d轨道的电荷迁移,并由此发射以无禁戒的磁偶极跃迁橙光为主,但在蓝光激发下以发射宇称禁戒部分解除的电偶极红光为主；随着煅烧温度的升高,粉体的晶粒尺寸、B位有序度及颗粒尺寸都增大,1100℃下煅烧的粉体具有最高的发光强度.【期刊名称】《南京工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(034)005【总页数】8页(P30-37)【关键词】双钙钛矿;EDTA-柠檬酸联合络合法;荧光粉;白光LEDs【作者】张乐;李月;刘金秋;韩朋德;张其土【作者单位】南京工业大学材料科学与工程学院,江苏南京 210009;南京工业大学材料科学与工程学院,江苏南京 210009;南京工业大学材料科学与工程学院,江苏南京 210009;南京工业大学材料科学与工程学院,江苏南京 210009;南京工业大学材料科学与工程学院,江苏南京 210009【正文语种】中文【中图分类】O482.31白色发光二极管(WLEDs)作为新一代固态照明器件，以其发光效率高、寿命长、节能、无污染、体积小等优点已在平板显示、道路照明等领域获得了广泛应用[1－2]。

双钙钛矿化合物S r 2FeM oO 6的制备及其电磁特性研究＊门高夫1,2,杜晓燕1,谢　艳1,王玉国1,郭光华2,3(1　河北工程大学理学院,邯郸056038;2　中南大学物理科学与技术学院,长沙410083;3　中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083)摘要 采用溶胶-凝胶法在不同烧结温度下制备了双钙钛矿结构化合物Sr 2FeM oO 6,研究了烧结温度对样品B 位阳离子的有序度和饱和磁化强度的影响,测量了样品电阻率随温度变化的曲线。

X 射线衍射实验表明,所有样品中无杂相产生,晶体结构均为四方结构。

样品的有序度随烧结温度的升高而增大,而有序度越高的样品饱和磁化强度也越大;样品在30000Oe 磁场下的导电行为呈现出由半导体导电行为(低温区T ≈10～80K )向金属导电行为(高温区T ≈80～300K )的转变。

关键词 双钙钛矿　溶胶-凝胶法　反占位缺陷　饱和磁化强度中图分类号:O 482.5 文献标识码:AElectromagnetic Properties Analysis and Preparation of Dou ble -perovskiteCompound Sr 2FeMoO 6M EN Gaofu1,2,DU Xiaoyan 1,XIE Yan 1,WANG Yuguo 1,G UO Guanghua2,3(1　Scho ol of Science ,Hebei U nive rsity of Eng ineering ,H andan 056038;2　Schoo l of Physics Science and Technolo gy ,Central South U niversity ,Changsha 410083;3　S ta te K ey Labor atory of P ow der M etallurgy ,Central South U niver sity ,Changsha 410083)Abstract T he do uble -pero vskite Sr 2FeM o O 6compounds hav e been pre pared under different sinte ring tempera -ture by sol -g el me thod .T he inf luence of sintering temperature o n B site catio nic or dering deg ree and saturatio n mag -netization is investig ated .A t the same time ,the curve o f resistivity is measured .X -ray po wder diffraction pr ofiles in -dicates that all the sample s ar e pure phase and cr ystal structure is tetrag onal .T he samples ′o rde ring deg ree increa seswith the sintering temperature rising .T he hig he r o rdering deg ree is ,the hig her sa tur atio n magnetizatio n is .T he sample sho w a co nve rsion fr om semi -conductor co nduction behavio r to metal conductor behavio r in the ca se that the magnetic field is 30000O e .Key words double perov skite ,sol -gel metho d ,antisite defects ,sa tur ation mag netization　＊国家自然科学基金资助项目(60571043)　门高夫:男,1980年生,助教,硕士,主要从事磁性材料的研究　E -mail :M eng aofu @yaho o .com .cn 近来,双钙钛矿型化合物S r 2FeM oO 6由于具有半金属特性和显著的室温隧穿性磁电阻效应,被视为最有可能在室温下实用的磁电阻材料之一,备受人们的关注[1]。

2016年第35卷第8期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·2495·化 工 进 展双钙钛矿型复合氧化物A 2B'B''O 6的最新合成方法安宏乐，杨秋华，邸学倩（天津大学理学院，天津 300350)摘要：双钙钛矿型复合氧化物是一种新型的无机非金属材料，在电磁学和催化等方面具有好的应用前景，近年来引起了研究者极大的关注。

本文介绍了双钙钛矿型复合氧化物A 2B'B''O 6的结构以及目前国内外传统和最新的合成方法。

在结构上，单双钙钛矿型复合氧化物有相同点也有不同点，它们都具有稳定的骨架结构，最大的不同是双钙钛矿结构中B 位原子的八面体结构由B'O 6和B''O 6交替排列而成，形成B'-O-B''的结合，从而产生了超交换作用。

传统的合成方法着重介绍了高温固相法、溶胶-凝胶法和水热合成法；最新的合成方法主要叙述了微波烧结法、溶胶-凝胶自燃法、化学溶液沉积法、静电纺丝法、冷冻干燥法、非晶态合金法和脉冲激光沉积法。

本文针对每一种方法的合成步骤及主要特征进行了详细阐述，对未来的双钙钛矿合成方法研究进行了展望，指出探索研发更加优越的合成方法是未来的研究热点。

关键词：A 2B'B''O 6；复合材料；纳米技术；结构；合成中图分类号：O 611.4 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2016）08–2495–05 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2016.08.29The latest synthesis methods of double perovskite-type composite oxidesA 2B'B''O 6AN Hongle ，YANG Qiuhua ，DI Xueqian（College of Science ，Tianjin University ，Tianjin 300350，China ）Abstract ：Double perovskite-type composite oxides have attracted considerable attentions as a new inorganic non-metallic materials owing to their superiority in electromagnetism and catalysis recently ．This paper describes the structure and the traditional and new synthesis methods of double perovskite-type composite oxides A 2B'B''O 6 at home and abroad ．The structures of single and double perovskite composite oxides have both similarities and differences. They both have stable skeleton structure ，while the main difference is that octahedral structure of B atoms is formed by arranging alternately of B'O 6 and B''O 6 for double perovskite ，resulting in the forming of B'-O-B" and the superexchange effect ．The traditional synthesis methods mainly include high-temperature solid phase method ，sol-gel method and hydrothermal synthesis method ，whereas the new synthesis methods mainly include microwave sintering method ，sol-gel spontaneous combustion method ，chemical solution deposition method ，electrostatic spinning method ，freeze drying method ，amorphous alloy method and pulsed laser deposition method ．The synthesis procedures and main features of each method are described in detail. The future development of synthesis method is also proposed ，and exploring better synthesis method is still a hot spot in the future ．Key words ：A 2B'B''O 6；composites ；nanotechnology ；structure ；synthesis材料的制备与应用。

钙钛矿材料的制备方法1. 溶液法，就像烹饪一样，把各种原料放进锅里慢慢炖煮，最后做出美味的菜肴。

你看呐，把钙钛矿的原料溶解在溶液里，然后经过一系列处理，不就能得到钙钛矿材料了嘛！比如在实验室里，小张就经常用这种方法制备呢！2. 气相沉积法呀，哎呀，这就好比是魔术师变戏法，让物质一点一点“变”出来形成钙钛矿。

你想想，那种神奇的感觉！就像小李上次做实验，通过气相沉积法，真的是让人大开眼界呢！3. 固相反应法，嘿，这就像是搭积木一样，把不同的“积木”放在一起，经过一定的条件，它们就连接成了钙钛矿呀！比如说小王，他就特别擅长用这种方法做出高质量的钙钛矿材料，厉害吧！4. 水热法呢，哇哦，这感觉就跟进了温泉浴场一样，在特定的温度和压力环境下，钙钛矿就慢慢生长啦！你瞧，那次我们一起看小赵用水热法做实验，多有趣呀！5. 溶胶-凝胶法哟，这就好比是揉面团，把各种成分混合均匀，然后就能得到想要的钙钛矿啦。

记得那次老孙用这个方法，做出的钙钛矿效果可棒了呢！6. 蒸镀法，嘿呀，这不就像给物体镀金一样嘛，让钙钛矿一层一层地附着上去。

咱不是看到过老陈用蒸镀法做实验嘛，厉害得很呢！7. 共沉淀法呐，哎呀，就跟好多东西一起沉淀下来似的，一下子就能得到钙钛矿啦。

就像之前看到的那样，小李用共沉淀法做得可顺手了呢！8. 微乳液法，哇哦，这如同是制造小惊喜一样，在微小的乳液环境中，钙钛矿就悄然出现啦。

你看那次，他们用微乳液法做出的钙钛矿多独特呀！9. 模板法呀，哈哈，这不就是靠着一个模子来塑造嘛，钙钛矿也就跟着模子的形状来啦。

就好像之前我们看到别人用模板法，那效果真的是杠杠的！钙钛矿材料的制备方法真的好多呀，各有各的奇妙之处，每种都值得我们去深入探究和尝试呢！。

毕业论文（设计）论文（设计）题目：R2NiMnO6的水热合成研究姓名学号院系专业年级指导教师2016年4月29日目录摘要 (1)ABSTRACT (2)第1章前言 (3)第2章国内外研究综述 (4)2.1 双钙钛矿型氧化物的概述 (4)2.1.1 双钙钛矿型氧化物的晶体结构 (4)2.1.2 双钙钛矿型氧化物材料的性质 (6)2.1.3 双钙钛矿型氧化物材料的应用前景 (8)2.2 R2NiMnO6的制备方法 (9)2.2.1 水热合成法 (9)2.2.2 固相反应法 (9)2.2.3 溶胶凝胶法 (9)2.3 选题的研究背景及意义 (10)第3章实验部分 (11)3.1 实验仪器 (11)3.2 实验试剂 (11)3.3 R2NiMnO6的水热合成 (11)3.4试样表征 (12)3.4.1 XRD测试 (12)3.4.2 SEM测试 (12)第4章结果与讨论 (13)4.1 水热合成条件的探究 (13)4.2 XRD表征分析 (13)4.3 试样的形貌分析 (14)4.4 碱度对样品的影响 (15)第5章结论与展望 (16)5.1 结论 (16)5.2 展望 (16)参考文献 (17)致谢 (19)摘要目前，科学家对双钙钛矿型氧化物的研究主要集中在La2NiMnO6上面，很少有关于其他稀土双钙钛矿型氧化物的研究报道。

为了充分的发掘双钙钛矿优异的性质以及潜在的应用价值，本文致力于合成A位重稀土离子R2NiMnO6的一系列氧化物，探究其性质。

在实验中，我们采用了条件温和、步骤简单的水热合成方法来合成双钙钛矿R2NiMnO6（R=Pr，Sm，Ho）。

然后我们又继续通过了X射线粉末衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等表征手段对所合成的样品晶体进行了结构、形貌等方面的一系列表征。

关键词：双钙钛矿型氧化物；稀土；水热合成法ABSTRACTAt present, The research of double perovskite type oxide is mainly focused on La2NiMnO6, few studies have been reported on other rare earth double perovskite-type oxides. In order to fully explore the properties and potential applications of double perovskite, This paper is devoted to the synthesis of a series of oxides of R2NiMnO6, explore its nature.In experiment, we used a mild condition, simple steps hydrothermal synthesis method to synthesize double perovskite R2NiMnO6(R=Pr, Sm, Ho). Then we characterized the samples by X-ray powder diffraction, scanning electron microscopy and so on.Key word: double perovskite oxide; rare earth; hydrothermal synthesis第1章前言从二十世纪五十年代起，人们就展开了对钙钛矿型ABO3氧化物的火热研究，尤其是在电学磁学性质以及结构与性质的关联等方面。

钙钛矿中空结构CoSn (OH )6纳米粉体的制备与表征李兆1,孙强强2[1.西安航空学院材料工程学院,陕西西安710077;2.陕西省尾矿资源综合利用重点实验室(商洛学院)]摘要:钙钛矿结构材料在发光、催化等多种功能材料领域都占有重要地位,是当前材料科学领域的研究热点。

以四氯化锡(SnCl 4)、无水乙醇(C 2H 6O)、二氯化钴(CoCl 2)、柠檬酸钠(Na 3C 6H 5O 7)为原料,通过溶剂辅助法制备了中空结构六羟基锡酸钴[CoSn(OH)6]纳米粉体。

通过X 射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X 射线光电子能谱(XPS)分别对产物六羟基锡酸钴粉体的物相结构及表观形貌进行了表征,线性扫描伏安法(LSV)对电极材料进行电催化性能测试。

结果表明:采用溶剂辅助合成,可以成功制得物相纯净、粒度为150nm 的中空纳米立方结构的钙钛矿六羟基锡酸钴粉体,其电流密度为35.1mA/cm 2、塔菲尔斜率为72.5mV/dec,有望用于电化学析氢反应。

关键词:钙钛矿;中空结构;纳米CoSn(OH)6中图分类号:TQ138.12文献标识码:A文章编号:1006-4990(2020)10-0084-04Preparation and characterization of perovskite hollow structure CoSn (OH )6nano ⁃powderLi Zhao 1,Sun Qiangqiang 2[1.School of Materials Engineering ,Xi′an A eronautical University ,Xi′an 710077China ;2.Shaaxi Key Laboratoryof Comprehensive Utilization of Tailings Resources (Shangluo University )]Abstract :Perovskite structural materials play an important role in the field luminous ,catalytic and other functional materi⁃als ,which is a hot spot of materials science research.Perovskite hollow structure CoSn (OH )6nano⁃powder by solvent⁃assisted method using SnCl 4,C 2H 6O ,CoCl 2and Na 3C 6H 5O 7as raw material.The phase structure and surface morphology of the samples were characterized by powder X-ray diffraction (XRD ),scanning electron microscopy (SEM ),transmission electron micro⁃scope (TEM )and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS ).The electrocatalytic performances were tested by linear sweep vol⁃tammetry (LSV ).The results showed that the perovskite hollow structure CoSn (OH )6powder with pure phase and 150nm particle size was successfully produced by solvent⁃assisted method.CoSn (OH )6nano⁃powder has a current of 35.1mA/cm 2and its Tafel slop is 72.5mV/dec that is expected to be used in electrochemical hydrogen evolution.Key words :perovskite ;hollow structure ;CoSn (OH )6nano⁃powder钙钛矿是一种具有独特物理性能和化学性能的新型无机非金属材料[1-3],纳米材料具有较大的比表面积,也代表了一类具有独特功能的材料[4-6],因此钙钛矿纳米结构材料可以较容易地具有优异的催化性能[7-8]。

西安电子科技大学硕士学位论文双钙钛矿型多铁性材料Bi2NiMnO6结构和性质的第一性原理计算作者姓名：袁瑞英领域：材料工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：施建章副教授企业导师姓名、职称：刘一军高级工程师提交日期：2014年12月A First-Principles Study of the Structures and Properties of Multiferroic Double-perovskiteMaterialsA thesis submitted toXIDIAN UNIVERSITYin partial fulfillment of the requirementsfor the degree of Masterin Materials EngineeringByYuan RuiyingSupervisor: Associate Prof. Shi JianzhangDecember 2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。

与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。

本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。

学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。

同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。

双钙钛矿的制备方法嘿，朋友们！今天咱就来唠唠双钙钛矿的制备方法。

这双钙钛矿啊，就像是一个神秘的宝藏，等待着我们去挖掘和探索。

先来说说固相反应法吧。

这就好比是搭积木，把各种原材料按照一定的比例混合在一起，然后经过高温的烘烤，让它们相互融合，慢慢形成双钙钛矿。

就像烤蛋糕一样，温度和时间都得掌握好，不然可就烤不出美味的蛋糕啦，双钙钛矿也可能就不那么完美咯！还有溶胶-凝胶法呢。

这就好像是在调制一种神奇的药水，把各种成分溶解在溶剂里，让它们在溶液中充分反应，然后再经过一系列的处理，最终得到双钙钛矿。

这过程就像是变魔术一样，看着普通的溶液一点点变成了我们想要的宝贝。

水热法也不能不提呀。

想象一下，把那些材料放在一个特殊的“高压锅”里，在合适的温度和压力下，让它们发生奇妙的反应。

这不就跟在高压锅里煮东西一样嘛，只不过煮出来的不是美食，而是珍贵的双钙钛矿。

化学沉淀法也挺有意思的。

就像是在进行一场精细的分离和沉淀的游戏，让合适的物质沉淀下来，形成双钙钛矿的雏形。

这感觉就像是在沙里淘金，需要耐心和细心呢！那在制备双钙钛矿的时候，可得注意很多细节哦！比如原材料的纯度，这可太重要啦，要是杂质太多，那最后得到的双钙钛矿质量能好吗？还有反应条件，温度啦、时间啦、压力啦，每一个都不能马虎呀，不然怎么能得到理想的双钙钛矿呢？双钙钛矿的制备就像是一场奇妙的冒险，每一种方法都像是一条不同的道路，都有可能通向成功的彼岸。

我们要不断尝试，不断探索，找到最适合的那条路。

所以啊，朋友们，别害怕失败，勇敢地去尝试制备双钙钛矿吧！说不定你就能发现新的方法，成为这个领域的佼佼者呢！让我们一起在双钙钛矿的世界里畅游，创造出更多的惊喜和奇迹吧！。

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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溶胶-凝胶法制备双钙钛矿结构Sr2FeMoO6多晶体
杜晓燕;门高夫
【期刊名称】《河北工程大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2011(028)001
【摘要】采用溶胶-凝胶法在烧结温度为1373K条件下制备出了双钙钛矿结构的Sr2FeMoO6 化合物,并通过X射线衍射分析、原子力显微镜分析、热重-差示扫描量热分析以及PPMS测试系统对样品的表面形貌、相形成以及磁学性能进行了分析.结果表明:制备的样品为纯相,颗粒度均匀,晶界清晰,品质较高;当烧结温度大于1023K时,即可成相;在外场为30 000Oe下,温度为10K和300K时样品的磁电阻分别达到16.25%和5%.
【总页数】4页(P60-63)
【作者】杜晓燕;门高夫
【作者单位】河北工程大学,理学院,河北,邯郸,056038;河北工程大学,理学院,河北,邯郸,056038
【正文语种】中文
【中图分类】O482.5
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