5d 过渡金属氧化物是一种典型的强关联体系,该体系中的电子、自旋、轨道与晶格声子之间存在着强烈的相互作用,并导致了一系列奇特的物理现象例如高温超导,金属到绝缘体转变以及巨磁阻效应, 这些现象对于技术应用非常重要。 因此无论从实验还是理论角度研究这些物理现象是十分必要的。 本课题将从第一性原理计算模拟角度出发,研究钙态矿型5d 过渡金属氧化物材料中的电荷、自旋、轨道耦合现象,探索关联电子体系中电荷、自旋和轨道与晶格扭曲耦合机制及其规律。通过对一系列5d过渡金属氧化物的结构稳定性,电子和磁性性质的研究,我们将提出这些奇异物理现象背后的机理。我们相信我们得到的结论将有助于扩展人们对固体化学和固体物理的理解,此外可能提供可行的优化改善现有材料的物理性能的途径以及设计更好的功能材料。
英文主题词perovskite;first principles;ferroelectric;polaron;transition metal oxides