一种钙钐矿型铜化合物的稳健半金属特性与大氧磁性

新型钙钐矿型铜化合物 Sr$_{8}$CaRe$_{3}$Cu$_{4}$O$_{24}$ 表现出反铁磁性并显示异常高的铁磁 Curie 温度 ($T_c \sim$ 440 K)，从密度泛函理论计算中发现其在孔掺杂或化学取代后具有若干意想不到的特性：(1) 通过取代 Re 为 W 或 Mo 可实现半金属 (HM)，且 $T_c$ 保持较高；(2) 掺孔的 Sr$_{8}$CaRe$_{3}$Cu$_{4}$O$_{24}$ 也是 HM且具有较高的 $T_c$。此外，我们发现氧原子在孔掺杂后会携带较大的磁矩，这与人们普遍接受的固体磁性需要阳离子 $d$ 或 $f$ 电子部分填满壳层的观念形成鲜明对比。因此，预计该材料 Sr$_8$CaRe$_3$Cu$_4$O$_{24}$ 将为材料设计和开发提供非常有用的平台。