Room-temperature vibrational properties of multiferroic MnWO4 under quasi-hydrostatic compression up to 39 GPa
在室温、准流体静力学条件下(39.3GPa),对多铁性钨酸锰(MnWO4)进行了高压拉曼光谱研究。低压黑钨矿相经历了相变在25.7 GPa,约8 GPa的压力高于在以前的作品中发现的,其中使用较少的流体静力学压力传输介质。的压力依赖性的拉曼活性模式的低压和高压相的报道和讨论比较,在文献中的MnWO4和相关的黑钨矿的结果。根据最低频率的拉曼模的强度线性下降直到相变结束,提出了从低压相到高压相的逐渐压力诱导相变。
2014-01-27 cond-mat.mtrl-sci
Optical spectroscopy on the photo-response in multiferroic BiFeO$_3$ at high pressure
用光谱学方法研究了BiFeO $_3$单晶的光致效应与压力的关系。在低压下,我们观察到三个光诱导吸收功能的能量分别低于两个晶场激发和吸收开始。这些吸收特征以前归因于激子,可能与超快的光致伸缩效应在BiFeO $_3$。压力引起的吸收特征的红移遵循相应的晶体场激发和吸收起始的压力依赖性,表明它们之间的联系。以上的结构相变在$P_{\mathrm{c1}}\approx{}3.5$ GPa的三个吸收功能消失,表明它们的连接到极性相的BiFeO $_3$。压力引起的光致特征的消失在压力释放时是不可逆的。
2019-10-11 cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear pressure dependence of T_N in almost multiferroic EuTiO_3
研究了EuTiO_3的反铁磁(AFM)相变温度T_N与压力p的关系,发现T_N与压力p呈非线性关系,T_N随压力的增加而增加。交换作用对p的依赖性类似于T_N(如果考虑最近邻相互作用的绝对值),并且有证据表明AFM转变随压力的增加而稳定。相应的外斯温度Θ_W保持异常,因为它总是呈现正值。在Bloch幂律模型内对数据进行了分析,并与实验结果非常吻合。
2013-09-11 cond-mat.mtrl-sci
Direct Observation of Re-entrant Multiferroic CuO at High Pressures
我们已经进行了详细的实验研究CuO使用介电常数,交流电阻,拉曼光谱和X射线衍射测量在高压和室温下。介电常数和介电损耗在3.4- 4GPa压力范围内均出现反常峰,表明发生了铁电相变。Raman研究表明Ag模的反常行为,在3.4GPa下,模式频率发生斜率变化,模式半高宽出现最小值,表明沿[10 - 1]方向存在较强的自旋-声子耦合.在3.4 GPa下观察到Ag模强度的阶跃行为,表明该模式的偏振发生了变化。(2,0,-2)布拉格峰强度在3.4GPa处的最大值表明由于磁交换相互作用的出现而发生临界散射。所有的实验结果都表明在4GPa下CuO存在重入的II型多铁性。
2015-08-12 cond-mat.mtrl-sci
High Pressure Structural Stability of Multiferroic Hexagonal REMnO3
用同步辐射X射线衍射方法研究了REMnO_3(RE= Y,Ho,Lu)在高压下的结构变化。压缩在ab平面比沿c轴更容易发生。在静水压力(~11 GPa)下,原子在单胞中的位置与环境分数近似,自发极化没有明显变化。随着压力的增加,观察到压力诱导六方晶系到正交相变开始于~ 22 GPa的Lu(Y)MnO 3。当压力增加到35 GPa时,少量体积分数的Lu(Y)MnO 3转化为正交相,并且在压力释放时保持正交相。高压红外吸收谱和Mn K边近边X射线吸收谱证实了六方P63 cm结构在~20 GPa以下是稳定的,Mn离子周围的环境没有改变。在Mn的K边谱中观察到未占据的p带态密度随压力的变化。给出了小离子REMnO_3体系的压力-温度相图。
2011-05-03 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced polarization reversal in multiferroic $YMn_2O_5$
低温铁电极化的多铁性$YMn_2O_5$是完全逆转的临界压力为10 kbar和相变从无公度到公度磁相是由压力超过14 kbar。高压数据与热膨胀测量相关,表明在低温过渡到无公度相时存在显著的晶格应变。研究结果支持了多铁性$RMn_2O_5$化合物铁电性的交换伸缩模型,并表明了磁阻挫和自旋-晶格耦合的重要性。
2008-06-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure-Temperature Phase Diagram of Multiferroic $Ni_3V_2O_8$
本文研究了多铁性$Ni_3V_2O_8$的压力-温度相图。与无公度螺旋自旋序相关的铁电相的稳定范围被压力减小,并且在6.2K下的1.64GPa的临界压力下铁电性被完全抑制。在环境压力下的热膨胀测量表明,与锁定过渡到相称的顺电相的晶格参数的强烈的阶梯状异常。膨胀异常具有高度各向异性,相关的体积变化与高压相图一致。
2007-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-Phonon Coupling, High Pressure Phase Transitions and Thermal Expansion of Multiferroic GaFeO3: A Combined First Principles and Inelastic Neutron Scattering Study
我们对多铁性GaFeO 3进行了广泛的声子研究,以阐明其动力学行为。在150 ~ 1198 K的宽温度范围内进行了非弹性中子散射测量。第一性原理晶格动力学计算是为了分析和解释的观察。从磁性和非磁性计算的声子谱的比较突出了明显的差异。的Fe和O离子的振动原子贡献的能量范围被发现显着不同的两种计算类型。因此,铁阳离子的自旋自由度引起的磁性在稳定GaFeO 3的结构和动力学中起着关键作用。此外,计算的焓在不同阶段的GaFeO 3是用来获得更深入的了解这种材料的高压相稳定性。此外,声子谱的体积依赖性被用来确定其热膨胀行为。
2014-06-04 cond-mat.mtrl-sci
Multiferroic CuCrO2 under High Pressure: In-Situ X-Ray Diffraction and Raman Spectroscopic Studies
用原位X射线衍射和拉曼光谱研究了铜铁矿化合物CuCrO_2在23.2和34 GPa压力下的压缩行为。X射线衍射数据表明,周围菱面体结构的稳定性高达~ 23 GPa。材料在轴向压缩中表现出大的各向异性,c轴压缩系数c= 1.2610-3(1)GPa-1,a轴压缩系数a= 8.9010-3(6)GPa-1。我们的XRD数据显示衍射峰的不可逆加宽。压力体积数据当拟合到三阶Birch-Murnaghan状态方程时给出体积模量值,B 0 = 156.7(2.8)GPa,其压力导数B 0 '为5.3(0.5)。拉曼测量中观察到的所有振动模式都显示出压力硬化。在~24 GPa出现了一个新的模,表明化合物发生了结构相变。我们的XRD和拉曼光谱的结果表明,CuCrO 2在压缩下可能会转变为有序的岩盐型结构。
2014-09-11 cond-mat.mtrl-sci
Giant pressure-enhancement of multiferroicity in CuBr2
第二类多铁性材料,其中铁电极化是由反转非对称磁序引起的,基于磁和电性质的相互控制,有望实现新的和高效的多功能应用。虽然这种现象迄今为止已被限制在低温下,在这里,我们报告了一个巨大的压力依赖性的多铁性临界温度在CuBr $_2$。在4.5 GPa下,$T_\mathrm{C}$从73.5 K提高到162 K,据我们所知,这是非氧化物II型多铁性材料的最高值。这种生长没有显示出饱和的迹象,并且在这些高压下介电损耗仍然很小。我们建立了压力下的结构,并证明了60%的增加,在两个磁振子拉曼能量标度高达3.6 GPa。第一性原理的结构和磁能计算提供了一个定量的解释,在显着的压力增强CuBr $_2$链之间的相互作用。这些大的,压力调谐的磁相互作用激励卤化亚铜的结构控制作为应用高温多铁性的途径。
2020-02-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Colossal room-temperature electrocaloric strength aided by hydrostatic pressure in lead-free multiferroic solid solutions
针对电热效应固态冷却存在的工作温度偏离室温、材料含铅、所需电场大的问题,提出对无铅多铁BFCO固溶体施加静水压力的方案,经第一性原理模拟验证可将电热效应调至室温附近、大幅降低驱动电场,获得比常规铁电体高数个数量级的巨室温电热强度。
2023-02-15 cond-mat.mtrl-sci
Bismuth-based perovskites as multiferroics
本文对铋基钙钛矿的多铁性研究分为两部分。第一部分以BiFeO_3为研究对象,综述了BiFeO_3压温相图和磁电耦合现象的研究进展。第二部分从最近合成的化合物的清单中,以更一般的方式讨论BiBO 3钙钛矿中的极性和多铁性相的问题以及铁电性和其他结构不稳定性之间的竞争。
2015-02-02 cond-mat.mtrl-sci
Signatures of pressure-enhanced helimagnetic order in van der Waals multiferroic NiI$_2$
本研究通过高压拉曼光谱、光学线二色和X射线衍射,发现NiI$_2$中反铁磁和螺旋磁转变温度分别以约15.3/14.4 K/GPa的速率显著增强,归因于层间和第三近邻层内交换的协同效应,为在vdW材料中获得高温II型多铁性提供了通用路径。
2023-06-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strong spin-lattice coupling in multiferroic HoMnO$_{3}$: Thermal expansion anomalies and pressure effect
从a轴和c轴的热膨胀测量中得到了多铁性HoMnO_3中强自旋-晶格耦合的证据。磁弹性效应导致在反铁磁(T_N)和自旋旋转(T_{SR})转变温度下的热膨胀系数出现相当大的异常,以及在室温以下出现负的c轴膨胀系数。在T_N以下,磁序与介电性质之间的耦合可以用磁弹效应引起的晶格应变来解释。在T_{SR}处,各种物理量显示出与一阶相变在热力学上一致的不连续性。
2005-01-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Single-axis dependent structural and multiferroic properties of orthorhombic RMnO$_3$ (R = Gd - Lu)
已经尝试使用各种技术通过调节晶体结构来控制材料性质,流体静压、化学压力和外延。这些技术成功地改善了性能,并通过在所有维度上改变晶胞来实现所需的功能。为了获得更详细的了解晶格和材料性能之间的关系,它是可取的,调查的影响,较少的参数。在这里,我们利用化学压力和外延相结合,以修改一个单一的晶格参数的多铁性正交RMnO $_3$(R =稀土,o-RMnO $_3$)系统。通过在(0 10)取向的YAlO $_3$衬底上共格生长一系列o-RMnO $_3$(R = Gd-Lu)薄膜,化学压强的影响仅沿$b$轴方向反映。因此,获得了一系列o-RMnO $_3$,其中$a$ ~ 5.18 μ m,5.77 μ m < $b$ < 5.98 μ m,和$c$ ~ 7.37 μ m。拉曼光谱分析表明,$b$轴参数的变化引起了名义上“固定”的$ca$ -平面中的氧的移动。它们的铁电基态与$b$轴参数无关,表明在上述范围内沿$a$轴的极化为~ 1 $μ$ C cm $^{-2}$,除了$b$ ~ 5.94 Ω,其对应于TbMnO $_3$,显示~ 2 $μ$ C cm $^{-2}$。这一结果意味着,如果$ca$平面的尺寸固定为7.37 μ m/$\times$ 5.18 μ m,则o-RMnO $_3$的多铁性顺序对于$b$轴参数几乎是稳健的。
2017-05-28 cond-mat.mtrl-sci
Structural Origin of the Metal-Insulator Transition of Multiferroic BiFeO3
我们报道了铁酸铋(BiFeO 3)金属-绝缘体相变的X射线结构研究,它是温度和压力的函数(931 ℃,大气压和约100 ℃)。45 GPa)。基于实验结果,我们认为金属γ相不是菱面体而是相同的立方Pm 3 m结构,无论是通过高温还是高压获得的,MI转变是二级或非常接近二级,这是由于立方相中的半金属带重叠而不是Mott转变的带型转变,并且它主要是结构性的,而不是S=5/2到S=1/2的高自旋/低自旋电子跃迁。我们的数据是兼容的正交Pbnm结构的β相确定的中子散射研究阿诺德等人。[Phys. Rev. Lett. 2009年];这种β相的细节也是有争议的,有五种晶体类型(立方,四面体,斜方,单斜和菱形!)所有这些都在最近的出版物中得到了保护。
2009-02-05 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced charge orders and their coupling to magnetism in hexagonal multiferroic LuFe2O4
六方晶系LuFe_2 O_4是一种具有高电荷和自旋有序温度的CO驱动的多铁性材料。Fe 3 +/Fe 2+位置上电荷和自旋序的共存导致了新颖的磁电行为,但电荷和自旋序之间的耦合机制仍不清楚。在这里,通过调节外压,我们揭示了三个相关的自旋电荷有序相LuFe 2 O 4:i)一个中心对称的无公度三维CO亚铁磁性,ii)一个非中心对称的无公度准二维CO亚铁磁性,和iii)一个中心对称的公度CO反铁磁性。结合密度泛函理论计算的X射线单晶衍射和X射线磁性圆二色性测量结果表明,在受抑双层[Fe 2 O 4]团簇中,压力诱导压缩引起的电荷密度重新分布是导致相关自旋-电荷相变的原因. Fe-Fe键间的有效库仑作用使(1/3,1/3)阻挫CO转变为阻挫较小的(1/4,1/4)CO,从而引起亚铁磁到反铁磁的转变。我们的结果不仅阐明了LuFe 2 O 4中电荷、自旋和晶格自由度之间的耦合机制,而且提供了一种新的方法来以高度可控的方式调节自旋-电荷有序。
2021-12-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Epitaxial thin films of the multiferroic double perovskite Bi2FeCrO6 grown on (100)-oriented SrTiO3 substrates: Growth, characterization, and optimization
研究了脉冲激光沉积Bi 2FeCrO 6薄膜过程中沉积压力PO 2和衬底温度TS的影响。结果表明,由于Bi的高挥发性,在SrTiO 3衬底上沉积Bi 2 FeCrO 6薄膜非常困难,只有在很窄的沉积参数范围内才有可能在SrTiO 3衬底上生长纯Bi 2 FeCrO 6薄膜。我们发现,纯Bi 2FeCrO 6相是在一个狭窄的窗口内形成的氧气压力PO 2 =1.210-2毫巴和周围的衬底温度TS=680摄氏度。在较低温度或较高压力下,出现Bi_(7.38)Cr_(0.62)O_(12 +x),又称(b* Bi_2 O_3)和Bi_2Fe_4 O_9/Bi_2(Fe,Cr)_4 O_9 +x相,而在较低压力或较高温度下,出现(Fe,Cr)_3 O_4相。其中一些次级相并不为人所知,之前也没有进行过研究。我们以前曾报道Fe/Cr阳离子排序的可能起源的十倍改善磁化强度在饱和的Bi 2FeCrO 6膜,BiFeO 3相比。在这里,我们解决的Bi 2FeCrO 6单相的磁性能的阳离子有序度的效果。室温下的极化测试表明,我们的Bi_2FeCrO_6薄膜具有优良的铁电性能,铁电滞回线沿赝立方(001)方向的回复极化高达55-60 miroC/cm ~ 2。
2009-03-13 cond-mat.mtrl-sci
Evolution of magnetic and dielectric properties in Sr-substituted high temperature multiferroic YBaCuFeO5
我们报告的结构,磁性和介电性能的演变,由于部分取代的Ba Sr在高温多铁性YBaCuFeO 5。该化合物在200 K附近表现出铁电和反铁磁转变,这两种现象被认为是相互耦合的。对YBa_(1-x)Sr_xCuFeO_(5)(x = 0.0,0.25和0.5)的磁性和介电性能的研究表明,Sr的取代使磁性转变向高温方向移动,而介电转变向低温方向移动。这些结果指出,磁性和介电转变得到去耦的结果,作为化学压力的形式的Sr替代的事实。磁介电耦合的性质随着高阶耦合项的存在而改变。此外,在这些化合物中,在低温下观察到电偶极子的玻璃态动力学。
2017-03-24 cond-mat.mtrl-sci
Phase diagram of Sr$_{1-x}$Ba$_x$MnO$_3$ as a function of chemical doping, epitaxial strain and external pressure
利用\textit{ab initio}计算系统地研究了多铁性$_{1-x}$ Ba $_x$ MnO $_3$($0 \leq x \leq 1$)相图随化学掺杂、外延应变和外压的变化。我们发现,通过在立方SrMnO $_3$中用Ba替换Sr并施加外延应变,材料可以被调谐到两个多铁性相之间的一阶转变附近,一个反铁磁性相具有较小的极化,一个铁磁性相具有较大的极化。在过渡区附近可以实现巨大的有效磁电耦合和交叉场控制(磁场控制磁性或磁场控制极化)。理论计算的转换点上的交换相关泛函的选择的依赖性被确定,并发现是不可忽略的。我们还表明,钙钛矿结构的BaMnO $_3$可以稳定相对于其六方多晶型在压力大于20 GPa。
2016-10-04 cond-mat.mtrl-sci
Mechanical Switching of Nanoscale Multiferroic Phase Boundaries
调节纳米功能晶体的晶格自由度对于利用新兴功能如压电性、形状记忆效应或压磁性是至关重要的,这些功能归因于固有的晶格-极性或晶格-自旋耦合。在这里,据报道,一个机械探针可以是一个动态的工具来切换的铁性顺序在纳米级的多铁性相边界BiFeO 3与相混合物,其中该材料可以可逆地转换之间的“软”的四方形和“硬”的菱面体状结构。多铁性相界的非易失性机械开关与面内铁电极化的可逆180°旋转的微观起源是纳米级压力诱导的弹性形变和跨多铁性相界的自发应变梯度的重构。利用纯机械刺激实现室温多铁性有序的可逆控制,为实现势能转换和传感应用提供了一条新的途径。
2017-09-27 cond-mat.mtrl-sci
Piezomagnetism-driven magnetoelectric coupling in altermagnetic multiferroic K3Cr2F7
Southeast University(东南大学);Fudan University(复旦大学);Shanghai Qi Zhi Institute(上海智源研究院);Northwestern University(西北大学)
针对反铁磁体实空间磁性调控较少的问题,提出n=2 Ruddlesden-Popper卤化物多铁性设计规则,发现K3Cr2F7中压磁驱动的磁电耦合效应,为强磁电耦合实现和反铁磁材料功能拓展提供新思路。
2025-08-19 cond-mat.mtrl-sci
Jahn-Teller, polarity and insulator-to-metal transition in BiMnO3 at high pressure
多铁性材料中共存的结构不稳定性的相互作用,在体材料和应变薄膜中产生了有趣的耦合现象和异常丰富的相图。在这里,我们研究了多铁性BiMnO 3与其独特的6s 2电子和四个相互作用机制:电极性,八面体倾斜,磁性,和合作Jahn-Teller失真。我们已经探讨了高压下的结构转变,同步辐射X射线衍射和拉曼光谱高达60 GPa。我们发现,BiMnO 3显示压力下丰富的序列的五个阶段具有各种各样的结构和性能,包括金属相高于53 GPa,并在37和53 GPa之间,一个强烈拉长的单斜相,允许铁电性,这与传统的预期,铁电性消失在压力下。在7和37 GPa之间,Pnma结构保持非常稳定,但以不同于在原型正交Jahn-Teller扭曲钙钛矿LaMnO 3中观察到的行为的方式显示出Jahn-Teller扭曲的减少。
2014-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Magnetodielectric effect without multiferroic coupling
磁介电(磁电容)效应的存在通常被用作新材料系统中多铁性行为的测试。然而,强磁介电效应也可以通过磁阻和麦克斯韦-瓦格纳效应的组合来实现,与多铁性耦合无关。这种电阻性磁电容不需要多铁性材料的事实对于一些实际应用可能是有利的。相反,这也意味着磁电容本身不足以建立多铁性耦合。
2005-10-12 cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature giant magnetotranstance effect in single-phase multiferroics
单相多铁性材料通常被认为是无用的,因为弱的磁电效应,低的工作温度,和小的电极化的强度由磁序诱导。因此,目前对磁电效应应用的研究主要集中在多铁性异质结构和复合材料上。本文报道了单相多铁性材料在外加磁场作用下的室温巨效应。在1000 Oe的低磁场作用下,自旋驱动六角铁氧体BaSrCo2Fe11AlO22和Ba0.9Sr1.1Co2Fe11AlO22的线性磁电系数发生了几个数量级的变化,在室温下产生了巨磁致跃迁(GMT)效应. GMT效应与磁性多层膜中的巨磁电阻(GMR)效应相当,从而为单相多铁性材料的实际应用打开了一扇大门。
2020-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Large magnetoelectric effect in the Al1-xGaxFeO3 family of multiferroic Oxides
AlFeO3、GaFeO3和Al0.5Ga0.5FeO3均为非中心对称空间群结晶,具有多铁性和磁电性质,其中Al0.5Ga0.5FeO3在300 K时表现出异常大的磁电容。
2010-08-27 cond-mat.mtrl-sci
Reply to "Rebuttal of "The multicaloric effect in multiferroic materials", [arXiv:1602.04238]"
Vopson在2012年首次发表了多铁性中的多热量效应。然而,更仔细地检查的multicaloric效应和它的推导导致一个矛盾,其中预测的变化在一个恒定的应用领域的顺序相位是由于由相同的字段的激励。这个明显的悖论引发了Starkov等人发表的《多铁性材料中的多热效应的反驳》,本文是对他们反驳的回应。
2016-11-18 cond-mat.mtrl-sci
Giant Magnetoelastic Effects in BaTiO3-based Extrinsic Multiferroic Hybrids
由铁磁层和铁电层弹性耦合而成的非本征多铁性混合结构由于其即使在室温下也具有鲁棒的磁电效应而具有广阔的应用前景。对于这些磁电效应的定量分析,这两种成分的压电和磁弹性行为以及它们的相互弹性耦合的详细知识是强制性的。在这里,我们报告的理论和实验研究的BaTiO 3为基础的非本征多铁性结构的磁性行为。对于Fe_(50)Co_(50)/BaTiO_3和Ni/BaTiO_3杂化结构,分子动力学模拟与实验结果吻合较好。这表明,非本征多铁性杂化结构的磁性行为可以通过从头计算确定,允许设计新的多铁性杂化材料。
2012-08-23 cond-mat.mtrl-sci
Magnetostructural Effect in the Multiferroic BiFeO3-BiMnO3 Checkerboard from First Principles
使用第一性原理计算,我们提出了一个磁结构效应的BiFeO 3-BiMnO 3纳米棋盘,没有发现在散装母体化合物或BiFeO 3-BiMnO 3超晶格。我们还表明,原子尺度的棋盘格具有多铁性基态与每个constitent材料所需的属性:极性和亚铁磁分别由于BiFeO 3和BiMnO 3。
2009-06-17 cond-mat.mtrl-sci
Search for the magnetocaloric effect in multiferroics oxides
在本文中,我们报告了一些选定的多铁性氧化物,即HoMn_2O_5和La_2(Ni,Co)MnO_6化合物的磁热性能,表现出从10K到几乎室温的转变点。为了避免在多晶样品中经常观察到的晶界效应和结构不均匀性,本研究仅考虑单晶。
2016-08-09 cond-mat.mtrl-sci
Effect of magnetoelectrical interactions on multiferroic domain walls
研究了铁电畴结构存在时多铁性材料的反铁磁畴结构。它已被证明,一个不均匀的磁电(flexomagnetoelectric)相互作用导致钉扎的铁电畴壁的反铁磁畴壁和反铁磁畴壁的结构的变化。
2010-07-06 cond-mat.mtrl-sci
First-principles study of structural and electronic properties of multiferroic oxide Mn3TeO6 under high pressure
本研究通过第一性原理计算,发现Mn3TeO6在7.58 GPa下从R-3相转变为P21/n相,伴随体积塌缩和带隙减小,并指出实验带隙高估源于错误使用Kubelka-Munk图。
2024-07-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.app-ph
Rebuttal of "The multicaloric effect in multiferroic materials"
这篇论文驳斥了发表在《固态通信》[1]和其他地方的模型和主张。Melvin M.~在“The multicaloric effect in multiferroic materials”中提出的理论方法,Vopson有一些不准确和错误。文[1]的作者没有注意所导出方程的适用范围,混淆了因变量和自变量。由此产生的电和磁感应多色效应的方程是不正确的,不能用于测量解释。
2015-12-08 cond-mat.mtrl-sci
Stress-induced magnetic domain selection reveals a conical ground state for the multiferroic phase of Mn2GeO4
在环境压力(P)和低于5.5 K时,橄榄石型Mn2GeO4具有多铁性(MF)相,其中多组分,即,多k磁序沿c轴产生自发铁磁性和铁电性(FE)。在高P下,FE在6GPa以上消失,但根据现有数据,磁结构的P演化仍不清楚。在这里,我们报告高P单晶中子衍射实验在MF相在T = 4.5 K。我们清楚地观察到,负责FE的磁序的无公度螺旋分量变化不大,P高达5.1 GPa。在室温(T)下的高P同步辐射X射线衍射测量的支持下,P驱动的FE抑制被认为是从橄榄石结构的晶体结构转变的结果。此外,在低T中子散射实验中,还发现了一个非流体静力P分量,单轴应力导致选择某些多k域。我们使用这个观察推导出一个双k锥形的周围P基态的磁结构,这是一个模型描述的MF阶段的关键成分。
2016-08-02 cond-mat.mtrl-sci
Optical diode effect in the room-temperature multiferroic BiFeO$_3
多铁性允许电极化的强度的磁控制和磁化的电控制。这些静态磁电(ME)效应非常有趣:通过电压读取和写入磁状态电流的能力将提供巨大的技术优势。动态或光学ME效应是同样有趣的,因为它们引起单向光传播,最近在低温多铁性观察。这种现象,如果在室温下实现,将允许光学二极管的发展,传输非偏振光在一个,但不是在相反的方向。在这里,我们报告强的单向传输在室温多铁性BiFeO $_3$在千兆赫-太赫兹的频率范围。支持理论将观察到的单向传输归因于自旋电流驱动的动态ME效应。这些发现是实现光学二极管的重要一步,并辅之以利用磁场或电场切换传输方向的能力。
2015-04-30 cond-mat.mtrl-sci
Multicaloric effect in multiferroic Y2CoMnO6
我们研究了多铁性Y2 CoMnO 6的多热效应。用固相法制备的多晶样品具有铁磁居里温度75 K,具有二级相变,最大磁熵变$Δ$(S_{Mmax})为~ 7.3 J/kg K,相对冷却功率为220 J/kg,无热损耗和磁滞损耗。使用麦克斯韦关系式获得的电场驱动熵变(- $Δ$ S_{Emax})约为0.26 J/m^3 K,居里温度附近的磁感应总温度变化估计为5.45 K,证实了样品中的多热效应。
2014-09-18 cond-mat.mtrl-sci
Inhomogeneous Magnetoelectric Effect on Defect in Multiferroic Material: Symmetry Prediction
研究了多铁性材料晶格缺陷处磁化强度分布不均匀性(0度畴壁)的非均匀磁电效应。使用基于磁对称性的预测其体积中的电极化分布。结果发现,具有任何对称性的磁化分布不均匀性产生电极化。在微磁结构手性的范围内对结果进行了系统化。结果表明,所有具有非时不变手征的0度畴壁具有相同类型的磁化强度和极化强度的空间分布。
2010-09-29 cond-mat.mtrl-sci
Prediction of a Giant Magnetoelectric Cross-Caloric Effect Around a Tetracritical Point in Multiferroic SrMnO$_3$
我们研究的磁电和电热响应的应变工程,多铁性SrMnO $_3$,使用的唯象朗道理论从\emph{first-principles}为基础的计算获得的所有参数。这允许对相应影响的大小做出现实的和特定材料的预测。我们发现,在附近的四临界点,磁性和铁电相界相交,一个电场有一个巨大的反铁磁顺序的影响,对应的磁电响应几个数量级大于传统的线性磁电。此外,强磁电耦合导致对电热效应的磁交叉热贡献,这使总热响应增加约60%。这为反铁磁多铁性材料在环境友好的固态冷却技术中开辟了新的潜在应用。
2019-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Electric susceptibility of antiferromagnetic multiferroics with cycloidal spin order at magnetoelectric effect associated with collinear component of spins
Lomonosov Moscow State University(莫斯科罗蒙诺索夫国立大学)
本文研究了自旋共线分量引起的磁电效应对Landau-Lifshitz-Gilbert方程的贡献,推导了摆线自旋序反铁磁体的自旋波色散关系,并解析求解了其电极化率与介电常数。
2025-10-08 cond-mat.mtrl-sci
High pressure floating-zone growth of perovskite nickelate LaNiO3 single crystals
我们报告的第一个单晶生长的相关金属LaNiO 3使用高压光学图像浮区炉。使用单晶/粉末X射线衍射,电阻率,比热,和磁化率的晶体进行了研究。块状LaNiO 3晶体的可用性将(i)促进对这种相关材料的深入理解,包括增强顺磁磁化率的机制,以及(ii)提供丰富的机会作为薄膜生长的衬底,例如重要的铁电和/或多铁性材料。这项研究表明,镍酸盐钙钛矿和相关的电子氧化物的高pO 2单晶生长的权力更普遍。
2017-05-01 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial growth of multiferroic Pb(Zr0.57Ti0.43)O3-Pb(Fe2/3W1/3)O3 solid-solution thin films and their magnetoelectric effects
本文报道了用脉冲激光沉积法外延生长单相[Pb(Zr 0.57 Ti 0.43)O3]0.8[Pb(Fe 2/3 W 1/3)O3]0.2(PZT-PFW)固溶体薄膜。X射线衍射测试表明薄膜具有四方晶系结构。该薄膜在室温下表现出铁电性和弱铁磁响应。磁电效应进行了研究,非线性磁电系数进行了测量,发现是可比的多铁性六方锰氧化物,但至少两个数量级小于多晶PZT-PFW薄膜。
2010-01-27 cond-mat.mtrl-sci
InMnO3 : a fully frustrated multiferroic
InMnO $_3$是六方晶系锰氧化物h-RMnO $_3$(其中R是稀土金属元素)的一个特殊成员,具有不同于该家族其它化合物的晶体、电子和磁性。我们用粉末中子衍射研究了高温高压合成的高质量样品。发现Mn离子的位置接近阈值$\it{x}=1/3$,其中沿$\it{c}$轴的超交换Mn-Mn相互作用补偿。在低于$T_{\rm N}$ = 120(2)K的温度下,磁性长程序发生,磁性晶胞沿$\it{c}$加倍,而在高于$T_{\rm N}$的温度下,观察到短程二维动态自旋关联。我们认为,赝偶极相互作用是负责的长周期磁结构。
2011-05-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrocaloric effects in multiferroics
采用原子有效哈密顿量计算了稀土掺杂BiFeO $_{3}$多铁性材料的电热效应。一个唯象模型,然后开发来解释这些计算,与此模型表明,EC系数是两项的总和,涉及电量(极化,介电响应),反铁磁序参量,和极化和反铁磁顺序之间的耦合。第一个依赖于极化和介电磁化率,具有先前证明的铁电体的分析形式,因此在铁电居里温度下增强。第二种模式明确地涉及介电响应、磁序参量和特定的磁电耦合,并在Néel温度下产生EC响应的峰值。这些原子论结果和唯象模型可用于优化EC系数。
2021-02-26 cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of the magnetoelectric effect in multiferroic CoFe$_2$O$_4$/PZT bilayer by induced uniaxial magnetic anisotropy
在这项研究中,我们比较了各向同性和各向异性钴铁氧体颗粒的磁,磁致伸缩和压磁性能。各向同性样品通过陶瓷方法制备,而表现出单轴各向异性的样品通过使用放电等离子烧结(SPS)的反应烧结制成。该技术允许在SPS过程期间在所施加的压力的方向上在钴铁氧体中诱导磁各向异性。与各向同性样品相比,单轴各向异性样品的纵向磁致伸缩和压磁性能更高,但横向磁致伸缩和压磁性能显著降低。在磁电层状复合材料中,磁电系数与纵向压磁系数和横向压磁系数之和直接相关。这两个系数的符号相反,在ME器件中使用表现出高纵向和低横向压磁系数(或反之亦然)的材料有望改善ME效应。因此,ME双层器件使用粘贴有PZT层的各向同性和各向异性钴铁氧体制成。在低频率下的ME测量显示,具有各向异性钴铁氧体的双层膜具有比具有各向同性钴铁氧体的双层膜高三倍的ME系数。我们还研究了这种复合材料在共振频率下激发时的行为。
2018-03-26 cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectric Switchable Topological Magnon Hall Effect in Type-I Multiferroics
Xi’an Jiaotong University(西安交通大学);Yancheng Institute of Technology(盐城工学院)
研究通过铁电极化切换调控磁子交换作用,实现室温下非易失且可逆的磁子电控,揭示铁电极化反转对磁子 Berry 曲率的影响,为低功耗磁子器件提供新途径。
2025-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Giant texturing effect in multiferroic MnWO$_4$ polycrystals
多年来开发了纹理化多晶材料的不同方法,以相对容易地使用/探测各向异性材料性质,其中可以避免复杂且昂贵的单晶生长过程。本文讨论了多铁性MnWO $_4$的颗粒形貌辅助织构。详细的粉末X射线衍射与可见扫描电子显微镜研究不同退火和处理的样品已被用来探测粉末MnWO $_4$的巨大织构效应。利用Rietveld分析技术对织构化进行了定量测量。定性介绍的磁性和介电数据的织构颗粒证明了明确的各向异性的物理性质的发展多晶颗粒。最后,我们建立了高度各向异性的板状颗粒的形成是由于显着大的晶粒容易分裂。
2012-04-16 cond-mat.mtrl-sci
Resonant Quantum Magnetodielectric Effect in Multiferroic Metal-Organic Framework [CH3NH3]Co(HCOO)3
本研究在多铁性金属有机框架[CH3NH3]Co(HCOO)3中观测到磁化共振量子隧穿及对应的共振量子磁电效应,后者可实现量子隧穿的电学探测,为固态量子计算提供候选材料。
2024-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Relation between rare-earth magnetism and the magnetocaloric effect in multiferroic hexagonal manganites
本文通过超过20 T的脉冲磁场直接测量,研究了多铁性六方锰氧化物的磁热效应,发现稀土4f-磁矩与绝热温度变化直接相关,HoMnO3中温度变化达20.1 K,揭示了稀土磁性在低温制冷中的关键作用。
2024-10-11 cond-mat.mtrl-sci
Multiferroic BiFeO3-BiMnO3 Nanocheckerboard From First Principles
我们提出了一个不寻常的异质结构,BiFeO 3-BiMnO 3的原子级棋盘的第一原理研究,并比较其性能的两个散装组成材料,BiFeO 3和BiMnO 3。“纳米棋盘”被发现有一个多铁性基态与每个成分所需的属性:极性和亚铁磁由于BiFeO 3和BiMnO 3,分别。研究了BiFeO_3-BiMnO_3系统中B位阳离子有序化对磁有序化的影响。棋盘格的几何形状被认为是引起一个新的磁结构效应,既不存在于散装组成材料,也不存在于层状BiFeO 3-BiMnO 3超晶格。
2010-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Origin of the giant linear magnetoelectric effect in perovskite-like multiferroic BiFeO$_3$
本文研究了菱方多铁性BiFeO $_3$中线性磁电效应的机制。这项研究是基于对称性的方法的Ginzburg-Landau型,其中极化,反铁磁畸变,反铁磁动量矢量被视为有序参数。我们证明了BFO中的线性ME效应是由反铁磁畸变矢量在电场或磁场中的重取向引起的。的数值估计,这表明定量协议与最近的测量结果在薄膜样品,已进行。研究了外加静态电场显著增强磁电效应的可能性。所考虑的方法是有前途的解释高价值的ME效应的复合膜和异质结构与BFO。
2015-11-26 cond-mat.mtrl-sci
Origin of the magnetoelectric coupling effect in Pb(Zr0.2Ti0.8)O3/La0.8Sr0.2MnO3 multiferroic heterostructures
用近边X射线吸收谱研究了Pb(Zr0.2Ti0.8)O3/La0.8Sr0.2MnO3多铁性异质结构中Mn的电子价态与铁电极化的关系。我们观察到的Mn的吸收边与温度无关的位移与载流子调制引起的La0.8Sr0.2MnO3的化合价的变化,证明了磁电效应的电子起源。光谱,磁性和电学特性表明,大的磁电响应源于修改后的界面自旋配置,打开一个新的途径,在复杂的氧化物材料的电子自旋控制。
2010-03-08 cond-mat.mtrl-sci
Giant non-reciprocal band structure effect in a multiferroic material
University of Milan-Bicocca(米兰比可卡大学);Donostia International Physics Center (DIPC)(圣塞巴斯蒂安国际物理中心);Ca’ Foscari University of Venice(威尼斯福斯卡里大学)
本研究通过密度泛函理论计算与对称性分析,发现多铁相EuO中存在由自旋-轨道耦合催生的巨型可切换非互易能带效应,其带来的体光伏响应远高于其他氧化物,该效应或普遍存在于多铁、磁电材料中。
2025-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Effect of internal electric field on ferroelectric polarization in multiferroic TbMnO$_3$
热释电测量已被广泛用于研究多铁性材料的铁电性质。然而,由于漏电流和捕获的电荷载流子,通过这种方法确定本征极化并不简单。在这里,我们证明了内部电场的形成,由于热刺激的电荷载流子和铁电极化的影响,在多晶样品的众所周知的多铁性TbMnO $_3$。当一个电场($E_{ext}$)在铁电转变期间极化($T_C$ $\sim$ 26 K)对于在$T_C$处获得去极化电流是必不可少的,仅在顺电态($T_{pole}$ = 130 $-$ 50 K)下极化的样品也在$T_C$处表现出热电流峰,但具有与外场($-$ $E_{ext}$)相同的极性($-$ $I_{pyro}$)。我们证明,这些不寻常的行为的热电流是由一个积极的内部电场($+$ $E_{int}$),这反过来又是由热刺激的自由电荷载流子在顺电状态的极化过程中所造成的。我们还表明,直流偏置电流和高温电流测量相结合是一种很有前途的方法来研究本征铁电性能的多铁性材料。
2015-01-05 cond-mat.mtrl-sci
Excess-Hole Induced High Temperature Polarized State and its Correlation with the Multiferroicity in Single Crystalline DyMnO3
控制多铁性材料的铁电性和磁性一直是一个重要的研究课题。我们报告的形成一个高度极化状态的多铁性DyMnO3单晶的发展远高于磁转变温度,我们属性它的热刺激去极化电流效应的过剩空穴形成Mn 4+离子的系统。我们还表明,这种高温极化状态密切相关的低温铁电态,这是由无公度的螺旋磁顺序Mn自旋。该研究为锰氧化物体系的多铁性调控提供了一种有效的途径。
2014-09-03 cond-mat.mtrl-sci