Fe掺杂BaTiO3后铁电铁磁性质的第一性原理 (2013年)

采用第一性原理,计算了钙钛矿材料BaTiO3四方相掺Fe前后的晶体结构、电子能带结构及掺Fe后的磁性质。计算结果表明:部分Fe离子替代钙钛矿B位的Ti4+后,体系出现铁磁性。由于Fe离子形式化合价为+3,因此替代Ti4+后,这种空穴掺杂将在价带顶引入空的掺杂能级。态密度结果表明:该能级为Fe4+离子的部分空的d轨道,造成体系中Fe3+、Fe4+离子的出现,而它们之间的双交换耦合使得体系出现铁磁性。