Jahn-Teller 畸变结构中电荷局域化诱导的缺氧 LaMnO$_3$ 局域极化
材料科学
2021-01-04 v1
摘要
过渡金属钙钛矿氧化物的功能性质已知源于磁性、极化、应变与化学计量之间的复杂相互作用。此处我们表明，对于具有协同 Jahn-Teller 畸变的材料，如 LaMnO（LMO），轨道序也可与缺陷化学耦合并诱导新颖材料性质。在低温下，LMO 呈现强 Jahn-Teller 畸变，使高自旋 Mn 离子的 轨道分裂，并导致长、短和中等 Mn--O 键交替。我们的 DFT+ 计算表明，由于该轨道序，LMO 在氧空位形成时的电荷局域化不同于其他锰氧化物（如 SrMnO），后者两个额外电子还原空位相邻的两个 Mn 位。在 LMO 中，缺陷周围的弛豫取决于断裂的 Mn--O 键类型，影响 轨道能量，并导致相对于空位的不对称因而极性的多余电子局域化。此外，我们表明 Mn--O 键长、轨道序以及随之的电荷局域化与极性可通过应变调控。
引用
@article{arxiv.2002.09921,
title = {Local polarization in oxygen-deficient LaMnO$_3$ induced by charge localization in the Jahn-Teller distorted structure},
author = {Chiara Ricca and Nicolas Niederhauser and Ulrich Aschauer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.09921},
year = {2021}
}
备注
6 pages (+2 SI), 4 figures (+1 SI)