基于 Mn 的杂化钙钛矿中温度与压力驱动的自旋跃迁及压致变色
材料科学
2022-04-04 v2
摘要
杂化钙钛矿一直处于凝聚态研究的前沿，特别是在器件应用方面，主要涉及太阳能电池领域的应用。在本文中，我们展示了可将若干新功能添加到杂化钙钛矿的武器库中，即外场刺激驱动的自旋跃迁以及压致变色。作为一个例子，我们研究了二甲铵甲酸锰（DMAMnF），一种已被相当广泛实验研究的杂化钙钛矿。我们通过采用第一性原理 DFT+U 计算并结合从头算分子动力学计算表明，DMAMnF 表现出温度和压力驱动的自旋跃迁，从低自旋 到高自旋 态。该跃迁伴随有滞回现象，并且我们发现该滞回和跃迁温度相当接近室温，这有利于器件应用，特别是在存储、显示和开关器件中。工作压力为几 GPa，在标准实验室环境中即可达到。我们发现伴随跃迁表现出滞回的协同行为主要由弹性相互作用驱动，并辅以 Mn 原子间的磁超交换。最后但同样重要的是，我们证明了自旋跃迁与压致变色相关，这也可能对应用十分重要。
引用
@article{arxiv.2106.10675,
title = {Temperature and Pressure-driven Spin transitions and Piezochromism in a Mn-based Hybrid Perovskite},
author = {Hrishit Banerjee and Angela Rittsteuer and Markus Aichhorn},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.10675},
year = {2022}
}