磁电镓铁氧体中的电子结构、玻恩有效电荷与自发极化
材料科学
2011-07-27 v2
摘要
我们基于第一性原理计算，并与实验进行后续比较，对镓铁氧体的结构-性质相关性进行了理论研究。采用密度泛函理论的局域自旋密度近似（LSDA+U）计算了基态结构、电子能带结构、态密度和玻恩有效电荷。计算表明，基态结构为正交晶系 Pc21n，具有 A 型反铁磁自旋构型，晶格参数与实验值吻合良好。组成离子的分态密度图显示出 Fe 3d、Ga 4s、Ga 4p 和 O 2p 态的显著杂化。然而，计算的电荷密度和电子局域函数显示 Ga/Fe-O 键具有显著的离子性特征，计算得到的玻恩有效电荷相对于相应的标称离子电荷未出现任何显著异常，这也支持了这一结论。计算显示沿 b 轴的自发极化约为 59 μC/cm²，这主要归因于 Ga1、Fe1、O1、O2 和 O6 离子的不对称排列。
引用
@article{arxiv.1103.4935,
title = {Electronic Structures, Born Effective Charges and Spontaneous Polarization in Magnetoelectric Gallium Ferrite},
author = {Amritendu Roy and Somdutta Mukherjee and Rajeev Gupta and Rajendra Prasad and Sushil Auluck and Ashish Garg},
journal= {arXiv preprint arXiv:1103.4935},
year = {2011}
}
备注
Total 21 pages including 3 tables and 6 figures