钙钛矿型复合稀土铁氧化物电子结构的第一性原理研究

采用基于赝势平面波基组的第一性原理方法对一系列具有钙钛矿结构的复合稀土铁氧化物RFeO3(R＝镧系稀土元素)的构型和电子结构进行了系统研究.考察了铁磁(FM)和反铁磁(AFM)两种磁结构,其中AFM型在常温下更为稳定,且其构型优化结果更接近于实验测量值.不论是FM还是AFM构型,R原子的磁距均与自由R3＋离子相同;对于Fe原子,在FM结构中的磁距较AFM类型来得小;随着R原子序数的增加,两种磁结构中Fe原子的磁距均呈减小趋势;对于相同类型的RFeO3化合物,具有非常类似的能带结构,其中AFM构型在费米能级处存在明显的带隙,而FM型化合物则具有金属特性.