自旋-轨道耦合对双层钙钛矿Ba2CoOsO6电磁性质的影响

来源：江苏大学学报·自然科学版杂志2024年第6期北京时间：

作者：李洪苹,孙安,张瑶明,郭宝昌

单位：江苏大学 材料科学与工程学院， 江苏 镇江 212013

摘要：采用第一性原理计算方法，研究了双层钙钛矿氧化物Ba2CoOsO6的晶体结构、电子结构及自旋-轨道耦合作用（SOC）对其电磁性质的影响，并分析电子结构和自旋-轨道耦合作用对其宏观物理性质的影响.结果表明：Ba2CoOsO6为反铁磁窄带隙半导体，存在Os1/Co1反位缺陷；电子结构的分析结果证实了Ba2CoOsO6的电荷分布为Ba2+2Co2+Os6+O2-6，确定了2价Co离子和6价Os离子的存在；SOC的存在减小了Co离子和Os离子的自旋磁矩，同时减小了带隙；根据第一性原理计算结果可知，自旋-轨道耦合作用对电子结构和电磁性质的影响不可忽视，相较于其他方法，该方法计算值与试验分析结果更接近，也验证了理论计算的准确性.

关键词：Ba2CoOsO6, 双层钙钛矿, 自旋-轨道耦合, 第一性原理计算, 反铁磁耦合, 半导体

基金资助：国家自然科学基金资助项目（21301075，21901086）； 江苏大学高级人才基金资助项目(12JDG096，19JDG017)