《ABO3型鐵電、鐵磁晶體的相變及電子輸運現象的理論研究》是依託四川大學，由鄺小渝擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：ABO3型鐵電、鐵磁晶體的相變及電子輸運現象的理論研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：鄺小渝
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以ABO3鈣鈦礦型鐵電、鐵磁晶體在應力條件下的鐵電、鐵磁相變以及其奇特電子輸運現象為研究目標，提出一種能描述鐵電、鐵磁晶體中磁性陽離子電磁結構隨晶格畸變與晶體巨觀物理特性相關聯的理論分析方法，並建立包含各主要相互作用的物理模型。具體研究ABO3型鐵電、鐵磁晶體中氧八面體旋轉畸變模式與磁性離子電磁結構的關係，近鄰磁性離子之間的相互耦合，鐵電、鐵磁性共存的條件，以及摻雜濃度與應力環境下的鐵電、鐵磁相變，並結合DFT方法和分子動力學方法具體計算鐵電、鐵磁晶體的Néél溫度和居里溫度，探索提高鐵電、鐵磁材料相變溫度的新途徑；採用非平衡態格林函式方法求解描述體系電子輸運過程的哈密頓方程，得出鐵電、鐵磁晶體的電導性與畸變晶格中磁性離子電磁結構間的內在聯繫，進而揭示鐵電、鐵磁晶體電子輸運現象的物理本質。
結題摘要
本項目對ABO3 型鐵電、鐵磁晶體的相變及電子輸運現象展開了理論研究,主要工作進展包括以下幾個方面: 1、 構建描述磁性陽離子電磁結構的有效哈密頓量，包括不同組態相互作用導致的自旋--自旋耦合, 自旋--其他軌道耦合以及靜電修正的自旋--軌道耦合等相互作用，在d組態標準基里構造哈密頓的能量矩陣。2、提出一種誘導鐵電材料鐵電性的新的內在物理機制。通過分析Pmc21相的鐵電性,發現誘導Pmc21相鐵電性的物理機制是起源於一個極化模式的線性耦合，一個非極化模式的二次耦合以及另一個非極化模式的線性耦合。這種新的耦合模式不同於以前誘導鐵電性的耦合方式。 3、通過研究外界條件誘導下晶格氧八面體的旋轉模式的改變與新序相之間的內在關聯,進一步分析晶體整體結構的變化對其鐵電性能的影響。研究了LaFeO3薄膜和SrZrO3薄膜在外延應力下的結構相變,發現了LaFeO3薄膜在較小的失配應力(2.28%)下出現自旋重排以及SrZrO3薄膜擁有較大極化的新相Pmc21（II）。 4、靜高壓誘導的ABO3型鐵電材料的結構相變. 通過分析八面體旋轉模式與晶體結構的內在關係, 發現ABO3型高熔點氧化物（A = Ca, Sr, Ba；B = Zr, Hf）的結構在壓力誘導下出現了重構相變及同構相變. 而NaZnF3在高壓力下存在一個動力學穩定性的亞穩態即歧化的後鈣鈦礦新相pPv-Pnma,與實驗結果符合的很好, 並進一步發現了YMnO3在靜高壓條件下磁結構演變順序為E（Pmn21）-A（Pbnm）-G（Pbnm），並且壓強約為40Gpa-50Gpa時，磁量子存在一個突變（驟減50%左右）。5、基於密度泛函理論對Ca3PN和CeMg2Hn的超導性以及CsPbI3, CsSnI3的熱電輸運性質進行了研究，取得了一定的進展，為今後的進一步研究提供了可靠的基礎。
