钙钛矿钼酸盐电子、磁性与晶体结构的第一性原理研究

钼酸盐氧化物 SrMoO$_3$、PbMoO$_3$ 和 LaMoO$_3$ 是一类金属性钙钛矿，表现出包括高迁移率和异常电阻率行为在内的有趣性质。我们使用基于密度泛函理论的第一性原理方法来探究这些材料的电子、晶体与磁性结构。为考虑部分填充的 Mo $4d$ 壳层中的电子关联，引入了局域 Hubbard $U$ 相互作用。$U$ 的值通过受限随机相近似方法估算，并探讨了结果对 $U$ 选取的依赖性。对于所有材料，GGA+$U$ 预测为具有正交晶系反铁磁结构的金属。对于 LaMoO$_3$，$Pnma$ 空间群最稳定；而对于 SrMoO$_3$ 和 PbMoO$_3$，$Imma$ 与 $Pnma$ 结构能量相近。与实验低温结构相比，发现 SrMoO$_3$ 和 PbMoO$_3$ 的 $R_4^+$ 八面体旋转被高估。