通过等向应变实现铁磁极金属：SrCoO$_3$案例研究

虽然极金属是金属类铁电体的类比物，但磁性极金属可视为金属类多铁电体的类比物。过去尝试通过合成新材料或异质结构将磁性集成到极金属中。本文采用简单且广泛使用的方法——在寻找内在磁性极金属时应用等向应变。通过第一性原理计算，我们研究了铁磁金属氧化物SrCoO$_3$的应变工程，其 Bulk 形式晶体结构为立方体结构。我们发现，在$ab$平面上施加可实验实现的双向应变后，可稳定Co原子的极位位移。具体而言，压缩应变可稳定Co沿$c$轴方向的极位位移，而拉伸应变可稳定Co沿$ab$平面对角线方向的极位位移。在两种情况下，我们均发现SrCoO$_3$中存在一种内在的铁磁极金属态。此外，我们还发现足够大的双向应变（>4%）可在SrCoO$_3$中实现铁磁-反铁磁相变。我们的工作表明，除了可产生新兴的多铁电体外，等向应变也是诱导量子材料中磁性极金属态的可行方法。