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CaZnFeOsO$_6$中多铁性行为的探索:一种新型层状3$d$-5$d$双钙钛矿化合物

材料科学 2024-08-22 v1

摘要

我们提出了一种新型多铁性双钙钛矿化合物CaZnFeOsO6_6(CZFOO),展现出铁电性和亚铁磁性的结合。通过从头算密度泛函理论计算,我们预测CZFOO是A位和B位有序双钙钛矿结构AA'BB'O6_6的一个独特实例。在该化合物中,Fe3+^{3+}和Os5+^{5+}离子产生显著的磁化强度,而Ca2+^{2+}和Zn2+^{2+}离子创造层状极性环境,从而产生多铁性的协同组合。我们确定自发极化的大小Ps|P_s|为16.8 μ\muC/cm2^2,每个化学式单元的磁矩约为2 μB\mu_B。CZFOO展现的显著铁电性和亚铁磁性使其成为各种器件应用的有前景候选材料。尽管观察到显著的磁化强度和极化,超过了其他双钙钛矿,我们发现自旋轨道耦合较弱,导致CZFOO中不存在任何显著的磁电效应。我们的发现揭示了CZFOO作为多铁性材料的潜力,并为双钙钛矿化合物中铁电性与亚铁磁性之间的复杂相互作用提供了见解。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.11114,
  title  = {Exploring Multiferroic Behavior in CaZnFeOsO$_6$: A Novel Layered 3$d$-5$d$ Double Perovskite Compound},
  author = {Deepti Rajpoot and Paresh C. Rout and Nikita Acharya and Varadharajan Srinivasan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.11114},
  year   = {2024}
}