Sr摻雜LaMnO3的電磁學(xué)性質(zhì).pdf

1、鈣鈦礦型LaMnO3(LMO)氧化物體系因其結(jié)構(gòu)的特殊性及磁電特性的奇異性質(zhì)在近年來一直是凝聚態(tài)物理研究的熱點問題之一。這類物質(zhì)在固體燃料電池、固體電解質(zhì)、傳感器和催化方面已得到廣泛應(yīng)用。1990年前后，隨著巨磁阻效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，這類氧化物引起人們更大的興趣。純LMO室溫下是正交晶型結(jié)構(gòu)，研究表明，LMO的電子導(dǎo)電率可以通過摻雜低價的金屬等代替La或Mn的位置而增加，且由于SrMnO3(SMO)摻雜的LMO材料具有很高的電磁阻，長期的化學(xué)穩(wěn)

2、定性，所以是很好的電磁材料。
　　 最近，用原子層外延等方法制備的LMO/SMO超晶格引起人們越來越多的興趣和關(guān)注，它們對諸如摻雜、電場、磁場、溫度、應(yīng)變等外部條件非常敏感。尤其，應(yīng)變在La1-xSrxMnO3(LSMO)的結(jié)構(gòu)和電學(xué)性質(zhì)等方面扮演著非常重要的角色。先前的研究表明不同的應(yīng)變會誘導(dǎo)LSMO磁有序轉(zhuǎn)變。為了研究的方便，Cao等人采用簡立方LSMO模型，發(fā)現(xiàn)c軸應(yīng)變時，會出現(xiàn)鐵磁(FM)向反鐵磁(AFM)轉(zhuǎn)變，同時O原

3、子2p軌道的px、py、pz分軌道中pz的分量幾乎變?yōu)?。但目前國內(nèi)外就具有正交結(jié)構(gòu)La/SrMnO3在a軸、b軸以及ac軸同時應(yīng)變時的電磁性質(zhì)鮮有報道，實際上，正交結(jié)構(gòu)才是該超晶格常溫下的本征結(jié)構(gòu)。
　　 我們采用基于第一性原理的密度泛函理論研究了正交超晶格結(jié)構(gòu)LaMnO3/SrMnO3(LMO/SMO)晶格結(jié)構(gòu)、軸向應(yīng)變及電磁結(jié)構(gòu)的影響。理論計算結(jié)果表明，LMO/SMO隨a、b、c及ac方向的軸向應(yīng)變變化均是鐵磁性狀態(tài)比反鐵