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作者:刘派;祖宁宁;李瑞;
单位:齐齐哈尔大学理学院;
摘要:Sr_2CrOsO_6具有双钙钛矿氧化物中最高的磁转变温度(725 K)。使用体积更小的Ca离子取代Sr离子后得到了Ca_2CrOsO_6,其磁转变温度同样高于室温。进一步使用d轨道更加离域化的Mo离子取代Cr离子,得到了Ca_2MoOsO_6。通过密度泛函理论,系统地计算了双钙钛矿氧化物Sr_2CrOsO_6、Ca_2CrOsO_6和Ca_2MoOsO_6的电子结构和磁光克尔效应,电子结构表明,三种材料均为半导体。Sr_2CrOsO_6和Ca_2CrOsO_6的电子结构非常相似,Ca_2MoOsO_6的带隙极小,仅有0.10 eV。观察磁光克尔效应谱线,三种材料在红外到可见光谱的范围内均表现出显著的磁光克尔效应。Sr_2CrOsO_6、Ca_2CrOsO_6和Ca_2MoOsO_6的最大克尔旋角分别为1.18°、0.98°和0.65°。三种材料的最大克尔旋角均大于0.2°,是理想的磁光材料。计算结果表明化合物内同时包含3d(4d)和5d过渡金属离子有助于形成显著的磁光克尔效应。对光学电导率张量的分析表明,三种材料的磁光克尔谱线峰值源自带间跃迁,并且由光学电导率张量的非对角元虚部主导。
关键词:双钙钛矿氧化物;;磁光克尔效应;;带间跃迁;;第一性原理;;自旋轨道耦合
基金资助:黑龙江省省属高等学校基本科研业务费青年创新人才项目(135309343);; 国家自然科学基金(21703112)