稀土铬酸盐的结构与电子性质：计算与实验研究
材料科学
2022-04-27 v1
摘要
本工作中，我们详细研究了通式为 RCrO3 的稀土钙钛矿的结构、光学和电子性质，其中 R 代表稀土 Gd、Tb、Dy、Ho、Er 和 Tm。这些化合物通过简便的柠檬酸盐法合成。使用 X 射线衍射、拉曼光谱和紫外-可见光谱揭示了 RCrO3 中的结构演变。发现晶格参数、Cr3+-O2--Cr3+ 键角和 CrO6 八面体畸变强烈依赖于稀土元素的离子半径。还采用了基于 Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE) 广义梯度近似 (GGA) 和强约束适当归一 (SCAN) 元 GGA 的密度泛函理论第一性原理计算，来计算 RCrO3 的结构和电子性质。计算了 RCrO3 的基态能量、晶格常数、电子结构和态密度 (DOS)。这些为一系列 RCrO3 化合物的电子特征提供了一些见解。具有 Hubbard U 修正 (SCAN+U) 的晶格参数和带隙的计算值与实验测量值吻合良好，并且与 PBE+U 近似相比，在预测基态晶体结构和能带结构方面显示出更高的精度。从实验和计算均发现 RCrO3 的带隙与元素 R 的离子半径无关。
引用
@article{arxiv.2204.11925,
title = {Structural and electronic properties of rare earth chromites: A computational and experimental study},
author = {Jianhang Shi and Gayanath W. Fernando and Yanliu Dang and Steven L. Suib and Menka Jain},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.11925},
year = {2022}
}
备注
17 pages, 10 figures, 8 tables