双钙钛矿氧化物Sr2FeMoO6的结构特征及磁性质
Eu 3+掺杂双钙钛矿Sr2CaMoO6橙红色荧光粉的结构特征及其发光性能
电荷 迁 移 带 和 蓝 光激 发 下 ． 荧 光 粉 分 别 发 射 以 Ｅ ３ 子 ５０ 磁偶 极 跃 迁 为 主 的 橙 光 和 以 Ｄ ’ 电偶 极 跃 迁 为 主 的红 光 ， 该 ｕ离 ＋ Ｄ． ， 旷 组 成 为 Ｓｏ Ｅ Ｃ ０ 的荧 光 粉 具 有 最 强 的橙 红 光 发 射 强 度 ， 一 种潜 在 的适 用 于 近 紫外 ｒ ｕ 。 ａ Ｍ Ｏ 是 ＬＥＤ 片 的光 转 换 红 光 材 料 。 芯
Ｔ ｅ ｃ ｙ ｔ ｌ ｓ ｕ ｔ ｒ ， ｄ ｐ ｎ ｓｔ ， ｍｏ ｐ ｏｏ ｙ ａ ｄ ｐ ｏ ｏｕ ｎ ｓ ｅ ｔ ｐ ｏ ｅ ｔ ｓ ｕ ｄ ｒ ｄ ｆ ｒ ｎ Ｅｕ ｈ ｒ ｓ ｔ ｃｕ ｅ ａ ｒ ｏ ｉｇ ｉ ｅ ｒ ｈ ｌｇ ， ｎ ｈ ｔｌ ｍｉ ｅ ｃ ｎ ｒ ｐ ｒ ｅ ｎ ｅ ｉ ｅ ｅ ｔ ｉ ｆ ｃ ｎ ｅ ｔａ ｉｎ ｅ ｅ ｉ ｖ ｓｉ ａｅ ｙ ＸＲＤ， ｍａ ｐ ｃｒ ， Ｅ ａ ｄ ｆ ｏ ｅ ｃ ｎ ｅ ｓ ｅ ｔａ Ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｙ Ｒｉｔ ｅｄ ｏ ｃ ｎ ｒｔ ｓｗ ｒ ｎ ｅ ｔ ｔ ｄ ｂ ｏ ｇ Ｒａ ｎ ｓ ｅ ｔａ Ｓ Ｍ ｎ ｕ ｒ ｓ ｅ ｃ ｐ ｃｒ ． ｈ ｅ ｕ ｔ ｂ ｅ ｖ ｌ ｌ ｓ ｍｅ ｈ ｄ ｉ ｄ ｃ ｔ ｈ ｔｔ ｅ ｓｒ ｃｕ ｅ ｏ ｕ ｄ ｐ ｄ ｓ ｍｐ ｅ ｓ ｏ ｈ ｒ ｏ ｉ ｏ ｂ ｅ ｐ ｒ ｖ ｋ ｔ ｔ ｐ ｃ ｒ ｕ ｔ ｏ ｎ ｉ ａｅ ｔ ａ ｈ ｔ ｔ ｒ ｆ Ｅ ｏ ｅ ａ ｌ ｓ ｉ ｒ ｏ ｈ ｍｂ ｃ ｄ ｕ ｌ — ｅ ｏ ｓ ｉ ｗｉ ｓ ａ ｅ ｇ ｏ ｐ ｕ ｔ ｅ ｈ
Ｐ １ ａ ｄｓｇ ｔ ｌｎ ｃａｅ ｒｎ ｆ （ ａ ） ６ ｔ ｉｃｅｓ ｇＥ ｃ ｎｅ ｔ ｔ ｎ ｈ ｉ ｌ ｔ ｅｖｌｍｅ ２ ｎ ｎ ｉ ｌ ｔｔ ｇｏ ｔ ｄｏ ｏ Ｃ Ｊ Ｏ ．Ｗｉ ｎ ｒａｉ ｕ ｏ ｃｎｒ ｉ ，ｔｅ ｔｃ ｏ ／ ｌ ｈ ｙ ｉｉ ｈ Ｍｏ ｈ ｎ ａｏ ｒ ａｉ ｕ ｓ ｄ ｃｅｓ ｎ ｔｎ ｕｌ． ａ ｎａｔ ｅｍｏｅ ｅｒａｅｍｏ ｏ ｏ ｓ Ｒ ｍａ ｃ ｖ ｄ ｏ ｙ ｉ （）ｓｓｉｅ ｌｅｓ ｅｒｓｌｎ ｏ ｔｅｓｂｔｕｉｎｏ ｒ ｉ １ ｉ ｈｆ ｄｔ ｂｕ ｉ ｕｔ ｇｆ ｍ ｕ ｓｔｔ ｆ ２ ｎ ｔ ｏ ｄ ｅ ｉ ｒ ｈ ｉ ｏ ｓ＋
双钙钛矿型氧化物(Sr2-3xLa2xCax)FeMoO6的电输运性质
充分研 磨， 压片
究 的 热 点 。 自从 １ ９ ９ ８年 Ｋ． ． ｂ ｙ ｓ ｉ。 人 于 Ｉ Ｋｏ ａ ａ ｈ口。 等 ｇ。ｅ Ｏ ｒＦ Ｍｏ 。中发现 在 室 温低 场 下 可 高 达 １ 的 隧穿 ０
ｌ 引 言
伴 随 自选 电子 器 件 的 开发 和广 泛 应 用 ， 电阻 效 磁 应 和磁 电阻材 料一 直是凝 聚态 物理 学和材 料 物理 学研
备 。将 分 析 纯 的 所 需 化 学 药 品 （ ｒ（ 。 。 Ｃ Ｓ ＮＯ ） 、（ ａ
（ ＮＯ３ ２ ・ ４ Ｆｅ（ Ｏ３ ３ ・ ９ Ｏ 、 ） Ｈ 以优 化 晶 界 条件 ， 能有 效 控 制材 料 的 电导
性质 。
关 键 词 ： 双 钙 钛 矿 ； 胶 一 胶 法 ； 相 烧 结 法 ； 输 溶 凝 固 电 运 性 质 ； 粒 尺 寸 晶 中图分类 号 ： Ｔ ２１ Ｂ ７ 文献标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ １９ ３ （０ ０ 增 刊 Ⅱ一２ ４０ １ ０ —７ １ ２ １ ） ０ ０ —３
２ １ 样 品 的 制 备 ．
Ｍｏ Ｏ 。ＸＲ Ｄ显 示所 有 样 品 均 为 多晶 单 相 ， 掺 杂 量 随
增加 ， 品 空 间群在 ｚ一０ ２处 转 变 ， Ｉ／ 群 转 变 样 ． 由 ４ｍ 为 Ｆ ｍ 群 。四探针 法 对 电输 运性 质 的表 征 表 明 ， ｍ３ 样
品 电 阻 率 随 反 位 缺 陷 程 度 的 加 剧 而 增 加 ， 平 均 晶 粒 随
１ ｈ 然 后 研 磨 ， 片 ， 在 ５ Ｈ Ａｒ气 氛 中 于 ０， 压 再 ／ ｌ ５ Ｋ烧 结 ３ ， Ｘ射 线衍 射 分析 ， ５３ ｈ经 与标 准 Ｐ ＤＦ卡片
双钙钛矿氧化物Pr2xTbxCoMnO6(x0.00,0.05,0.10)的磁性研究
２ 结 果 与 分 析
图１ 为 双 层 钙 钛 矿 钴 氧 化 物 Ｐｒ（２－ｘ）ＴｂｘＣｏＭｎＯ６ （ｘ＝０．００，０．０５，０．１０）系 列 多 晶 样 品 在 室 温 下 测 得 并 通
＊ 基金项目：国家自然科学基金资助项目（１１１６４０１９，５１５６２０３２，６１５６５０１３）；内 蒙 古 自 治 区 科 学 基 金 资 助 项 目 （２０１５ＭＳ０１０９）；内
在寻求新型多功能材料并进一步探索这些强相关 过 渡 金 属 氧 化 物 的 有 趣 特 性 时 ，还 需 要 做 更 多 的 研 究 。 本文在 Ｂ 位 掺 杂 Ｍｎ３＋／Ｍｎ４＋ 的 情 况 下，进 而 对 样 品 Ｐｒ２ＣｏＭｎＯ６ 的 Ａ 位 掺 杂 稀 土 元 素 Ｔｂ 后 的 双 钙 钛 矿 氧化物的磁性进行了研究。
样品，通过样品的 ＸＲＤ 谱线、磁化强度随温度、外加磁场的变化曲线（Ｍ－Ｔ、Ｍ－Ｈ）等 对 样 品 的 晶 体 结 构 和 磁 性 进
双钙钛矿氧化物Sr_2FeMoO_6的微结构及磁性能
文章编号：１００１－９７３１（２０１６）０７－０７１３０－０５双钙钛矿氧化物Ｓｒ２ＦｅＭｏＯ６的微结构及磁性能＊王玉平１，２，杨新伟２，相宇博２，刘雯慧２，李金兰２，胡艳春２（１．新乡学院物理与电子工程学院，河南新乡４５３０００；２．河南师范大学物理与电子工程学院，河南新乡４５３００７）摘 要： 采用传统高温固相反应法和溶胶－凝胶法制备了样品Ｓｒ２ＦｅＭｏＯ６，分别记为１和２＃样品。
Ｘ射线衍射结果表明两种方法制备的样品均为单相，四方晶系，空间群为Ｉ４／ｍ。
在烧结温度和烧结时间等同的条件下，２＃样品的Ｆｅ／Ｍｏ有序度比１＃样品的有序度要高，溶胶－凝胶法更易影响ＦｅＯ６八面体结构，且该方法提升了ＦｅＯ６八面体的对称性。
１和２＃样品在３００Ｋ温度下的单胞磁矩分别为１．８８和２．１７μＢ，热扰动和反位缺陷是影响单胞磁矩的重要因素。
关键词： Ｘ射线衍射；扫描电镜；晶体结构；磁性材料中图分类号： ＴＭ２０５文献标识码：Ａ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－９７３１．２０１６．０７．０２４０ 引 言钙钛矿型过渡族金属氧化物因其具有特殊的结构和多种化合价等特征在众多氧化物材料中占据重要地位。
多年来，科研人员对其进行了广泛研究。
其中双钙钛矿氧化物具有独特的结构，它们的电学和磁学性质也十分奇特，使得双钙钛矿氧化物在磁传感器、磁存储器件等方面具有很好的应用前景［１－４］。
１９９８年日本科学家Ｋ．Ｋｏｂａｙａｓｈｉ等发现双钙钛矿型化合物Ｓｒ２ＦｅＭｏＯ６（ＳＦＭＯ）在３００Ｋ（７Ｔ）时高达１０％的遂穿型磁电阻效应，而且它的居里温度在室温之上（约４２０Ｋ），自发现以后受到科研工作者的广泛关注［５］。
Ｓｒ２ＦｅＭｏＯ６属于典型的双钙钛矿型Ａ２ＢＢ′Ｏ６结构。
在理想Ｓｒ２ＦｅＭｏＯ６结构中，Ｆｅ３＋、Ｍｏ５＋分别有序地占据Ｂ和Ｂ′位置，呈ＮａＣｌ型结构相间排列。
在实际Ｓｒ２ＦｅＭｏＯ６结构中，由于Ｆｅ３＋、Ｍｏ５＋的离子半径差别为０．００３５ｎｍ［６］，电荷差别等于２，因此有部分Ｆｅ３＋占据Ｂ′位置，同时有相同量的Ｍｏ５＋离子占据Ｂ位置，称之为反位缺陷。
双钙钛矿化合物Sr_2FeMoO_6的制备及其电磁特性研究_门高夫
双钙钛矿化合物S r 2FeM oO 6的制备及其电磁特性研究＊门高夫1,2,杜晓燕1,谢 艳1,王玉国1,郭光华2,3(1 河北工程大学理学院,邯郸056038;2 中南大学物理科学与技术学院,长沙410083;3 中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083)摘要 采用溶胶-凝胶法在不同烧结温度下制备了双钙钛矿结构化合物Sr 2FeM oO 6,研究了烧结温度对样品B 位阳离子的有序度和饱和磁化强度的影响,测量了样品电阻率随温度变化的曲线。
X 射线衍射实验表明,所有样品中无杂相产生,晶体结构均为四方结构。
样品的有序度随烧结温度的升高而增大,而有序度越高的样品饱和磁化强度也越大;样品在30000Oe 磁场下的导电行为呈现出由半导体导电行为(低温区T ≈10～80K )向金属导电行为(高温区T ≈80～300K )的转变。
关键词 双钙钛矿 溶胶-凝胶法 反占位缺陷 饱和磁化强度中图分类号:O 482.5 文献标识码:AElectromagnetic Properties Analysis and Preparation of Dou ble -perovskiteCompound Sr 2FeMoO 6M EN Gaofu1,2,DU Xiaoyan 1,XIE Yan 1,WANG Yuguo 1,G UO Guanghua2,3(1 Scho ol of Science ,Hebei U nive rsity of Eng ineering ,H andan 056038;2 Schoo l of Physics Science and Technolo gy ,Central South U niversity ,Changsha 410083;3 S ta te K ey Labor atory of P ow der M etallurgy ,Central South U niver sity ,Changsha 410083)Abstract T he do uble -pero vskite Sr 2FeM o O 6compounds hav e been pre pared under different sinte ring tempera -ture by sol -g el me thod .T he inf luence of sintering temperature o n B site catio nic or dering deg ree and saturatio n mag -netization is investig ated .A t the same time ,the curve o f resistivity is measured .X -ray po wder diffraction pr ofiles in -dicates that all the sample s ar e pure phase and cr ystal structure is tetrag onal .T he samples ′o rde ring deg ree increa seswith the sintering temperature rising .T he hig he r o rdering deg ree is ,the hig her sa tur atio n magnetizatio n is .T he sample sho w a co nve rsion fr om semi -conductor co nduction behavio r to metal conductor behavio r in the ca se that the magnetic field is 30000O e .Key words double perov skite ,sol -gel metho d ,antisite defects ,sa tur ation mag netization ＊国家自然科学基金资助项目(60571043) 门高夫:男,1980年生,助教,硕士,主要从事磁性材料的研究 E -mail :M eng aofu @yaho o .com .cn 近来,双钙钛矿型化合物S r 2FeM oO 6由于具有半金属特性和显著的室温隧穿性磁电阻效应,被视为最有可能在室温下实用的磁电阻材料之一,备受人们的关注[1]。
双钙钛矿型复合氧化物A2B'B''O6的最新合成方法
2016年第35卷第8期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·2495·化 工 进 展双钙钛矿型复合氧化物A 2B'B''O 6的最新合成方法安宏乐，杨秋华，邸学倩（天津大学理学院，天津 300350)摘要：双钙钛矿型复合氧化物是一种新型的无机非金属材料，在电磁学和催化等方面具有好的应用前景，近年来引起了研究者极大的关注。
本文介绍了双钙钛矿型复合氧化物A 2B'B''O 6的结构以及目前国内外传统和最新的合成方法。
在结构上，单双钙钛矿型复合氧化物有相同点也有不同点，它们都具有稳定的骨架结构，最大的不同是双钙钛矿结构中B 位原子的八面体结构由B'O 6和B''O 6交替排列而成，形成B'-O-B''的结合，从而产生了超交换作用。
传统的合成方法着重介绍了高温固相法、溶胶-凝胶法和水热合成法；最新的合成方法主要叙述了微波烧结法、溶胶-凝胶自燃法、化学溶液沉积法、静电纺丝法、冷冻干燥法、非晶态合金法和脉冲激光沉积法。
本文针对每一种方法的合成步骤及主要特征进行了详细阐述，对未来的双钙钛矿合成方法研究进行了展望，指出探索研发更加优越的合成方法是未来的研究热点。
关键词：A 2B'B''O 6；复合材料；纳米技术；结构；合成中图分类号：O 611.4 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2016）08–2495–05 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2016.08.29The latest synthesis methods of double perovskite-type composite oxidesA 2B'B''O 6AN Hongle ，YANG Qiuhua ，DI Xueqian（College of Science ，Tianjin University ，Tianjin 300350，China ）Abstract ：Double perovskite-type composite oxides have attracted considerable attentions as a new inorganic non-metallic materials owing to their superiority in electromagnetism and catalysis recently ．This paper describes the structure and the traditional and new synthesis methods of double perovskite-type composite oxides A 2B'B''O 6 at home and abroad ．The structures of single and double perovskite composite oxides have both similarities and differences. They both have stable skeleton structure ，while the main difference is that octahedral structure of B atoms is formed by arranging alternately of B'O 6 and B''O 6 for double perovskite ，resulting in the forming of B'-O-B" and the superexchange effect ．The traditional synthesis methods mainly include high-temperature solid phase method ，sol-gel method and hydrothermal synthesis method ，whereas the new synthesis methods mainly include microwave sintering method ，sol-gel spontaneous combustion method ，chemical solution deposition method ，electrostatic spinning method ，freeze drying method ，amorphous alloy method and pulsed laser deposition method ．The synthesis procedures and main features of each method are described in detail. The future development of synthesis method is also proposed ，and exploring better synthesis method is still a hot spot in the future ．Key words ：A 2B'B''O 6；composites ；nanotechnology ；structure ；synthesis材料的制备与应用。
双钙钛矿材料
位置A上面的元素通常是二价碱土金属或稀土金属元素,位置B和位置B’上面的元素一般是两种过渡金属元素。位置A和位置B上元素的离子半径大小、离子排布情况以及各种离子之间的相互作用等因素决定了双钙钛矿型氧化物（A2BB’O6）系统的晶体结构及其物理学性质。
5.3Sr2-xScxFeMoO6结构与性能表征36
5.4小结........................................................................................................................................43
毕业论文
题目Sc掺杂双钙钛矿型材料Sr2FeMoO6
的实验与理论研究
学院物理科学与技术学院
专业物理学
班级物理1101班
学生宋林
学号***********
指导教师张仲
二〇一五年五月二十四日
摘 要
本论文研究了双钙钛矿结构化合物Sr2-xScxFeMoO6(x=0、0.25、0.5、0.75、1)中Sr位的Sc替代效应。采用实验探究与理论模拟计算相比较的方法，通过掺杂的方式来改变晶体结构，研究材料相关性质的变化情况。理论上，我们借助第一性原理方法，采用密度泛函理论，在GGA-PW91的近似方法下，使用MS软件运算出Sr2-xScxFeMoO6的晶体结构的能带结构图和态密度图并对其进行了分析。发现，随着Sc掺杂浓度的增大,Sr2-xScxFeMoO6 晶体结构由半金属性转变为金属性，然而磁性却不随掺杂浓度的变化有明显变化；费米面上的自旋极化率P和磁电阻MR在掺杂浓度x=0、0.25时是相同的，但是随着掺杂浓度的增加，我们发现二者又都减小，直至为0。实验上，我们采用溶胶凝胶法制备了掺杂不同含量Sc的化合物Sr2-xScxFeMoO6(x=0、0.05、0.1、0.15、2)系列样品，发现所有生长出来的化合物均为单相，且结晶度较高、颗粒较均匀，而且Sc掺杂并不能增强磁相互作用或者提升居里温度Tc，同时，随着掺杂浓度x的增加，电阻率和转变温度都会相应增大。
双钙钛矿氧化物
双钙钛矿氧化物双钙钛矿氧化物是一类具有重要应用潜力的材料，其化学结构为ABO3型。
其中，A位离子通常是稀土元素或碱土金属元素，如钙(Ca)、锶(Sr)等；B位离子通常是过渡金属元素，如钛(Ti)、铁(Fe)等。
这种结构使得双钙钛矿氧化物具有多种优异的物理和化学性质。
双钙钛矿氧化物在光电领域具有广泛的应用前景。
其优异的光电性能使其成为太阳能电池、光电探测器等器件的理想材料。
例如，双钙钛矿氧化物能够吸收宽波长的太阳光谱，使得太阳能电池具有更高的光电转换效率。
同时，双钙钛矿氧化物还具有较高的电子迁移率和载流子扩散长度，这对于提高器件的响应速度和稳定性至关重要。
除了光电领域，双钙钛矿氧化物在电化学储能领域也有着重要的应用。
由于其良好的导电性和可逆氧化还原性质，双钙钛矿氧化物被广泛应用于锂离子电池、超级电容器等储能器件中。
与传统的电催化剂相比，双钙钛矿氧化物具有更高的电化学活性和更好的催化性能，能够有效提高储能器件的能量密度和循环寿命。
双钙钛矿氧化物还具有许多其他应用潜力。
例如，由于其独特的光学性质，双钙钛矿氧化物可用于显示器件、激光器件等光学器件中。
另外，双钙钛矿氧化物还具有较高的热稳定性和化学稳定性，可用于高温传感器、催化剂等领域。
尽管双钙钛矿氧化物具有广泛的应用前景，但其制备和优化仍然面临一些挑战。
目前，研究人员正致力于寻找新的合成方法和优化工艺，以提高双钙钛矿氧化物的性能和稳定性。
此外，对于双钙钛矿氧化物的电子结构和物理性质的深入理解也是当前研究的热点之一。
双钙钛矿氧化物作为一类具有重要应用潜力的材料，具有广泛的应用前景。
其在光电领域、电化学储能领域以及其他领域中的应用已取得了一系列重要的研究进展。
随着对双钙钛矿氧化物性质和制备方法的深入研究，相信双钙钛矿氧化物的应用前景会变得更加广阔。
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双钙钛矿氧化物Sr2FeMoO6的结构特征及磁性质杨小兰;高钦翔;万猛【摘要】与钙铁矿ABO3型氧化物材料进行比较,阐述了双钙钛矿A2BB'O6型氧化物材料的某些电磁特性及掺杂效应.【期刊名称】《遵义师范学院学报》【年(卷),期】2010(012)004【总页数】5页(P79-82,93)【关键词】双钙铁矿氧化物;结构;磁电阻效应【作者】杨小兰;高钦翔;万猛【作者单位】遵义师范学院,物理系,贵州,遵义,563002;遵义师范学院,物理系,贵州,遵义,563002;遵义师范学院,物理系,贵州,遵义,563002【正文语种】中文【中图分类】O4411998年，Kobayashi等人曾报道：在室温低场下，双钙钛矿型氧化物Sr2FeMoO6具有高达10%的隧穿型磁电阻效应[1]，此后，这类氧化物备受关注。
本文从双钙钛矿氧化物的结构特点出发，阐述了其某些电磁特性及掺杂效应。
双钙钛矿A2BB'O6型氧化物是相应于钙钛矿ABO3型氧化物而命名的。
图1(a)为ABO3型钙钛矿氧化物的结构示意图,A为离子半径大的稀土类元素或碱土金属等，B为离子半径小的过渡金属元素等，B离子位于由氧离子围成的八面体的体心。
图1(b)为A2BB'O6型双钙钛矿氧化物的结构示意图，B位原子的八面体结构由BO6和B'O6交替排列而成，各个B、B'离子被氧离子隔开形成B-O-B'结合。
此时，B-O-B'的180°超交换作用占主导地位，可以忽略直接交换作用和90°超交换作用的影响。
但实际上离子大小、离子间的相互作用会对结构产生影响，多数情况会发生畸变，比如，在A2FeMoO6中，若A依次为Ca、Sr、Ba时，其晶体结构也依次由单斜到四方再到立方。
理想的双钙钛矿氧化物Sr2FeMoO6属四方晶系,I4/m空间群。
图2为我们根据实验数据，选择晶格参数a=b=0.5571 nm,c=0.7902 nm,α=β=γ=90°[2]来建立的晶体结构图。
能带计算发现具有室温磁电阻效应的双钙钛矿氧化物一般都具有半金属性。
这里半金属性的概念是Groot等人在1983年提出来的，他们在对锰基semi-Heusler合金NiMnSb和PtMnSb作能带结构计算时，得到了一种特殊的能带结构，这些磁性金属化合物与一切普通的铁磁体一样，具有两个不同的自旋子能带，但有趣的是，其中一个自旋子能带在费米面上有传导电子，而对于另一个子能带，费米能级恰好落在价带与导带之间的能隙中。
这种半金属在宏观上通常表现为具有金属性的磁性化合物，但是在晶体结构、键的性质以及较大的交换劈裂等因素的共同影响下，其能隙恰好只在一个自旋方向的子能带中打开，从而实现了金属性与绝缘性在微观尺度下的共存。
因而，半金属性的一个特征就是整数磁矩，即所谓的“磁矩量子化”现象。
在半金属化合物中，如果自旋向下的子能带被占满，平均每个原胞容纳的自旋向下的电子数密度n-必为整数值，于是在另一个子能带中容纳的自旋向上的电子数密度n+＝n-n-(n为原胞中的价电子总数)也是一个整数，最终导致平均磁矩m＝(n+-n-)μB为玻尔磁矩μB的整数倍。
半金属性具有的这样一种特殊的能带结构自然会带来一系列特殊的性质，其中最显著的表现是传导电子的完全自旋极化。
如前所述，半金属只有一个自旋子能带在费米面上有传导电子分布，因而所有的传导电子都具有相同的自旋方向，根据自旋极化率P的一般定义，P＝[N↑(E)-N↓(E)]/[N↑(E)+N↓(E)]，其中Nα(E)是能级E上自旋为α的电子态密度(α＝↑,↓)。
因此，半金属在费米能级上的电子自旋极化率为百分之百(P＝±100%)，远远超过了一般铁磁金属及其合金的极化率范围(P＝10%～40%)。
对于双层钙钛矿型氧化物Sr2FeMoO6而言,自旋向下子能带在费米面上有传导电子，而对于自旋向上子能带，费米能级恰好落在其价带与导带之间的能隙中，所以，在费米能级上的电子自旋极化率为负的百分之百(P＝-100%)。
根据Julliere 理论，磁电阻的大小和传导电子的自旋极化率成正比，那么传导电子的完全自旋极化是双层钙钛矿型氧化物具有室温磁电阻的内禀原因。
通过上述分析可知，具有半金属性的材料就具有强烈的自旋劈裂特性，从而磁场就对它们的导电性能有很大的影响，这样就具备了产生磁电阻效应的条件。
钙钛矿型氧化物的巨磁电阻效应（CMR）的发现，极大的推动自旋极化输运现象和磁电子学的研究，这方面的研究有助于凝聚态物理学的发展。
因而，双钙钛矿氧化物的应用价值非常广，尤其是在磁记录、磁传感器以及开关元器件等方面具有潜在的应用前景。
对双钙钛矿型氧化物Sr2FeMoO6,BO6八面体及其周围环境的改变都将影响材料的电、磁特性,因此,我们可以通过Sr位掺杂改变A位离子半径＜rA＞,进而改变BO6八面体周围的环境,来研究其对电磁特性的影响;也可以通过B位 (即Fe位或Mo位)掺杂,掺杂元素直接作用于八面体本身,改变Fe-O-Mo之间的交换作用,进而对其掺杂系统的电磁特性展开研究。
图3为A2FeMoO6系统居里温度随A位平均离子半径的变化关系。
Patterson和Galasso研究表明，居里温度TC随着A位离子半径的减小而增加，即A位离子半径的减小将导致B-O-B'键长的缩短,从而有利于B-O-B'超交换作用。
当A位由大的Sr2+离子变为小的Ca2+离子时，居里温度反而下降，这是因为在这些化合物中比较小的Ca2+离子会造成较大的晶体结构畸变，使得O-B-O或O-B'-O的键角偏离180°，不利于超交换作用，从而影响磁交换作用，致使居里温度下降。
也就是说，在这些化合物中，与键长变化相比较,键角的变化对磁相互作用的影响更大。
Galasso等人认为A2FeMoO6系列氧化物则正好反映了键长、键角对磁相互作用的共同影响。
从Ba2FeMoO6到Sr2FeMoO6，键长起主要作用，而从Sr2FeMoO6到Ca2FeMoO6，键角起主要作用。
B位掺杂对双钙钛矿型氧化物Sr2FeMoO6电、磁特性的影响:近期多个实验都报道了在Fe位掺杂Cr离子对Sr2FeMoO6磁学和输运性质的影响,发现Cr掺杂降低了Sr2FeMoO6的阳离子有序、饱和磁化强度和磁电阻效应[3,4]。
Fe位非磁性Al3+离子的掺杂会产生许多无磁相互作用的Mo-O-Al-O-Mo,可以将亚铁磁区域分割成许多更小的区域，从而显著地提高了低场磁电阻效应[5]。
同时，Al的掺杂会抑制反铁磁Fe-O-Fe的形成，提高了阳离子的有序度，因此提高了平均单位Fe离子的磁矩并降低了高场磁电阻。
实验结果显示，在Sr2Fe1-xCoxMoO6体系中，随着Co替代浓度x值的增加，系统由半金属变为半导体，样品也由亚铁磁体转变为反铁磁体，其磁相变温度也随之下降，Co对Fe的部分替代抑制了该体系的磁电阻效应。
在Sr2(Fe1-xMnx)MoO6(0≤x≤0.45)体系中，饱和磁化强度、居里温度以及磁电阻效应由于Mn掺杂而显著降低[6]。
根据所提出的相分离模型得出：（Mn3+，Mo5+）和（Mn2+，Mo6+）价态对同时存在，Mn3+替代Fe3+有一饱和值，当掺杂含量大于一定值时，Mn离子多以+2价形式出现。
运用逾渗机理对实验的电阻及磁电阻结果进行了很好的解释。
当掺杂量大于一定的临界浓度时，孤立的绝缘反铁磁团簇Sr2Mn－MoO6开始彼此连接形成反铁磁区域，使得电阻率陡升，同时这可能也是出现正磁电阻现象的原因所在。
Fe位Cu的掺杂降低了低场磁电阻效应，掺杂越多降低得就越明显。
磁电阻随掺杂的增加而缓慢降低，磁电阻对温度的依赖关系随掺杂的增加没有明显的改变。
磁电阻随掺杂变化的极小值出现在20%处，这可能是与在掺杂为15%以后发生了金属一半导体的转变有关。
因为Cu没有磁矩，分子饱和磁矩随掺杂的增加而降低，同时平均单位Fe离子的磁矩也随着下降。
Fe位Zn掺杂使得Zn离子进入Sr2FeMoO6晶格替代Fe离子后，一方面，Zn的掺杂打破了Fe、Mo有序使O-Fe-O-Mo-O反铁磁耦合作用变弱;另一方面，将样品内部结构有序的较大的亚铁磁区分割为更多的小亚铁磁区,小亚铁磁区的磁化方向更容易在低场下平行排列。
这两方面的共同作用显著增强了材料的低场磁电阻效应，也导致了高场磁电阻的减小[2]。
但是掺杂导致的磁相互作用变弱使样品的磁化方向在高温时更容易受到热扰动的影响，从而使得样品的低场磁电阻效应和饱和磁矩表现出更强的温度依赖性。
非磁性的Zn掺杂降低了材料的有序度，从而降低了材料的饱和磁矩和居里温度[7]。
为进一步找到具有更高室温磁电阻效应的材料,可以用3d位电子对其性质起主导作用的过渡族金属元素的不同组合作为B位的候选对象来构成双钙钛矿材料,并辅以适当的理论手段:比如能带计算来加以选择,将是一种较为迅捷的方法。
这是由于,3d 电子、p-d电子间(P电子由氧原子提供)的相互作用会使这类氧化物更易具有自旋分裂的特性。
计算工作是由基于密度泛函理论 (DFT)的CASTEP量子力学模块完成的。
密度泛函理论的基本想法是原子、分子和固体的基态物理性质可以用粒子密度函数来描述，这一思想起源H.Thomas和E.Femi的工作。
20世纪60年代，Hohenberg,Kohn和Sham（沈吕九）提出了密度泛函理论，简称DFT。
这个理论不但建立了将多电子问题化为单电子方程的理论基础，同时也给出了单电子有效势如何计算的理论依据。
Hohenberg-Kohn第一定理说明多粒子体系的基态单粒子密度与其所处的外势场之间有一一对应关系，同时确定了体系的粒子数，从而决定了体系的哈密顿算符，进而决定体系的所有性质。
这条定理为密度泛函理论打下坚实的理论基础。
第二定理是密度泛函框架下的变分原理，即体系基态总能量（表示成粒子密度的泛函形式）在体系基态单粒子密度处取极小值，即为体系的基态真实总能量。
Kohn和Sham提出了用无相互作用参考体系的动能来估计实际体系动能的主要部分，把动能的误差部分和相互作用能与库仑作用能之差归并为一项,再寻求其近似形式,这就是所谓的Kohn-Sham方法。
在密度泛函理论中，局域密度近似（LDA）是一个普遍使用的相对简单且简化的近似方法，然而它在预测晶体材料的机械结构（如晶格常数a,b,c,d,g）及能带结构上却有出乎意料之外的成功。
后来学者专家探讨其原因，归纳出一些理由，最重要的是，虽然它是很大的近似，但它仍然满足某些交换相干能在原理上就原本应该具有的重要的总数规则（Sum Rule）。
但严格地说局域密度近似只适用于密度足够缓慢变化或者高密度情况，对于一般的密度变化并不缓慢体系的描述，理论上并不清楚。