Synthesis and Properties of Bismuth Ferrite Multiferroic Nanoflowers
介绍了微波辅助水热合成铁酸铋多铁性纳米花的方法、生长机理、磁性和介电性能。该纳米花由BiFeO3（BFO）纳米晶体和一定量的非晶相形成的许多花瓣组成。纳米花的生长从花萼的中心部分开始，花萼的中心部分仅由几个花瓣组成，随后的花瓣连续地附着在花萼上。由于尺寸效应和自旋摆线中缺乏自旋补偿，纳米花表现出增强的磁化强度。纳米花的介电性质受到限制在晶体纳米空隙中的水的影响，导致在200 K至300 K的宽介电常数最大值，并且还受到高于450 K的温度的Polomska转变的影响。
2012-12-11 cond-mat.mtrl-sci
Controlled growth of bismuth ferrite multiferroic flowers
本文报道了利用微波辅助水热法合成球形铁酸铋BiFeO_3纳米花的方法，并对其组成和生长机理进行了研究。结果表明，纳米花的花瓣由尺寸约为35-39 nm的纳米晶体组成，而它们的厚度和尺寸取决于表面活性剂的浓度。花瓣含有BiFeO 3相和微量的Bi 2 O3氧化物和金属Bi和Fe主要沉积在它们的表面。在短时间内合成的纳米花中杂质相的量更明显，并且对于较长的微波处理变得几乎可以忽略不计。纳米花还含有混合的Fe价态，其中Fe 2 +/Fe 3+比率取决于合成时间。纳米花的生长和形状是由水热反应初始阶段的扩散过程引起的。
2014-02-06 cond-mat.mtrl-sci
Chiral properties of bismuth ferrite (BiFeO3) inferred from resonant x-ray Bragg diffraction
一个新的手性相的铁离子在铁酸铋，已知的唯一的材料，以支持在室温下的多铁性行为，推断从广泛的数据集收集的共振X射线布拉格衍射。从方位角扫描推导出所有参与Fe电子结构极小模型的铁多极子的值。广泛的方位角数据集，收集共振X射线布拉格衍射，产量值的所有铁多极参与的极小模型的Fe电子结构。顺磁（700 K）和磁有序（300 K）相的BiFeO 3单晶已被研究与X射线调谐附近的铁K-边（7.1135千电子伏）。在这两种温度下，在布拉格点的强度禁止在标称空间群，R3 c，是一致的手性图案的铁离子在圆形摆线沿（1，1，0）H传播。在700 K时的邓普顿和邓普顿散射部分归因于摆线中的类电荷四极。的贡献是不存在于一个标准的，简化的模型中的谐振离子的电子态与平凡的圆柱对称性。
2013-11-14 cond-mat.mtrl-sci
An empirical approach to measuring interface energies in mixed-phase bismuth ferrite
在复合氧化物异质外延中，应变工程是在薄膜中获得相的有力工具，否则这些相在体中可能是不稳定的。这种方法的一个成功例子是混合相铁酸铋（BiFeO 3）外延薄膜。类四边形（T-样）矩阵和类菱形（R-样）条纹的共存提供了增强的机电响应以及其他有吸引力的功能行为。在本文中，我们比较了与两个厚度相关的应变弛豫机制在这个系统中的能量：畴壁所产生的单斜畸变的T-样相，和主机T-样矩阵和倾斜R-样相之间的相间边界。结合X射线衍射测量与扫描探针显微镜，我们提取定量值使用经验能量平衡的方法。畴壁能和相界能分别为113 $\pm$ 21和426 $\pm$ 23 mJ·m $^{-2}$。这些数值估计将帮助我们实现设计师在多铁性，它具有巨大的响应外部刺激，有吸引力的各种功能的应用程序的相边界。
2021-02-22 cond-mat.mtrl-sci
Flexomagnetoelectric effect in bismuth ferrite
多铁性材料中的非均匀磁电效应与液晶中的挠曲电效应有着深刻的相似性。这种相似性导致了由自旋调制引起的挠曲磁电极化。弯曲磁电极化的理论估计与在临界磁场200 kOe下自旋摆线抑制时观测到的磁电依赖性极化跳跃值（~ 20 μ C/m^2）一致。
2008-11-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nanoscale ferroelectricity in pseudo-cubic sol-gel derived barium titanate -- bismuth ferrite (BaTiO$_3$-BiFeO$_3$) solid solutions
采用柠檬酸和乙二醇辅助溶胶-凝胶法制备了钛酸钡-铁酸铋（（1-x）BaTi $_3$ -（x）BiFe $_3$，BTO-BFO）固溶体。根据掺杂剂的含量，样品的特征在于由四面体，四方-伪立方，伪立方和菱面体结构的拉曼光谱和XRD测量证实。BFO含量的增加导致晶胞参数的降低，伴随着晶胞的极性畸变的降低，其中平均粒度从60 nm增加到350 nm。X-射线衍射分析表明，该化合物的晶体结构没有极性畸变，但具有假立方结构，具有非零的压电响应。讨论了所观察到的不可忽略的压电响应的起源，假设纳米级的极性和非极性相的共存归因于具有高BFO含量的固溶体。具有极性和非极性特征的纳米尺度区域的共存被认为是增加相关化合物中的宏观压电响应的关键因素，这是由于畴壁和相边界的流动性增加。
2020-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Layer and spontaneous polarizations in perovskite oxides and their interplay in multiferroic bismuth ferrite
本文从现代极化理论统一视角回顾了铁电极化与离子层电荷引起的表面电荷及极化灾难问题，并以 BiFeO3 为例，结合密度泛函计算和电镜分析揭示了其表面电荷自补偿的特殊机制。
2021-02-25 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Relaxation in Bismuth Ferrite Micro-Cubes
研究了微波辅助Pechini法制备的铁酸铋BiFeO_3多铁性微立方体的磁弛豫过程。发现了两种不同的弛豫机制：第一种是由磁畴重取向和/或钉扎以及畴壁运动驱动的快速磁弛豫;这种机制也是低温下不可逆性质的原因。磁矩的幂律衰减证实了这种弛豫发生在弱相互作用的铁磁或超铁磁畴的系统中。第二种机制是由自旋玻璃相引起的长期弱磁弛豫。
2012-10-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
The beta Phase of Multiferroic Bismuth Ferrite and its beta-gamma Metal-Insulator Transition
我们发现，外延（001）薄膜的多铁性铁酸铋BiFeO 3在室温下是单斜的，而不是像以前报道的四面体或菱面体。我们报告了一个正交有序无序β相之间的820 C和950 C与早期的报告相反。（001）BiFeO 3薄膜中的单斜-正交相转变序列（单晶中的斜方-正交相转变）类似于BaTiO 3或PbSc 1/2 Ta 1/2 O3。转变为立方$γ$相导致在950 ℃附近的正交立方β-γ转变处带隙突然向零塌陷（绝缘体-金属转变）。这种转变类似于Ba0.6K0.4BiO3中的金属-绝缘体转变。
2007-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Influence of strain and oxygen vacancies on the magnetoelectric properties of multiferroic bismuth ferrite
采用第一性原理密度泛函理论计算了多铁性材料BiFeO 3的铁电极化和弱铁磁磁化强度与应变和氧空位的关系。发现电极化的强度与应变相当无关，与大多数常规钙钛矿铁电体形成鲜明对比。它也不受氧空位或应变和氧空位的组合存在的显著影响。磁化强度也不受应变的影响，然而氧空位的掺入可以轻微地改变磁化强度，并且还导致Fe^{2+}的形成。这些结果进行了讨论，根据最近的实验BiFeO_3的外延膜，报告了一个强烈的厚度依赖性的磁化强度和极化。
2005-02-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Size Effects of Ferroelectric and Magnetoelectric Properties of Semi-ellipsoidal Bismuth Ferrite Nanoparticles
铋铁氧体（BiFeO 3）是最有前途的多铁性材料之一，具有很高的铁电和反铁磁转变温度，室温下的磁电耦合系数，对外加电场和磁场的交叉影响非常敏感。随着纳米技术微型化对非易失性存储单元超高密度数据存储的迫切需求，如何在不严重影响其性能的前提下减小自组装阵列中多铁性纳米粒子的尺寸是非常重要的。我们研究了半椭球形BiFeO 3纳米颗粒夹在刚性导电基底上的相图、FE和ME性质的尺寸效应。在改进的Landau-Ginzburg-Devonshire（LGD）方法框架下计算了纳米粒子内部自发极化矢量的空间分布、相图和顺磁电（PME）系数。对于具有三个不同半轴a、b和高度c的半椭球纳米颗粒的一般情况，推导了FE转变温度、平均极化率、线性介电常数和PME系数与颗粒尺寸的关系的解析表达式。对所得结果的分析表明，相图、自发极化和PME系数的尺寸效应对极化方向上颗粒尺寸的纵横比相当敏感，而对颗粒尺寸本身的绝对值不太敏感。
2017-01-23 cond-mat.mtrl-sci
Magneto-electric decoupling in bismuth ferrite
University of Duisburg-Essen（杜伊斯堡-埃森大学）；European Organization for Nuclear Research (CERN)（欧洲核子研究组织（CERN））；Universidade de Aveiro（阿威罗大学）；Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)（基础科学研究所（IPM））
研究发现铋铁氧体中磁电耦合在原子尺度上解耦，实验结果与理论计算一致。
2024-08-21 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast near infrared photoinduced absorption in a multiferroic single crystal of bismuth ferrite
我们研究了超快三阶光学非线性多铁性铁酸铋（BiFeO 3）的单晶在近红外范围内的0.5-1.0 eV，其中材料是基本透明的，在室温下。随着泵浦脉冲在1.55 eV，这是非共振的强带间电荷转移（CT）的过渡，我们观察到的瞬时瞬态吸收与双光子CT过渡从氧2 p到铁3 p的水平起源于类橄榄树的时间轮廓。相反，在3.10 eV的光子泵浦下，没有观察到类似的吸收变化，但衰减曲线显示出较长的时间常数。虽然双光子吸收系数估计为1.5 cm/GW，这比二维（一维）铜氧化物的双光子吸收系数小十（百）倍，但它在光通信波长处大于常见半导体如ZnSe和GaAs的双光子吸收系数。
2015-03-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Insights into the Phase Diagram of Bismuth Ferrite from Quasi-Harmonic Free Energy Calculations
我们已经使用第一性原理方法来研究多铁性铋铁氧体（BiFeO 3或BFO）的相图，揭示了控制各种相关结构发生的能量和振动特征。更准确地说，我们已经研究了四个低能量BFO多晶型物的相对稳定性，通过计算它们的自由能内的准谐波近似，引入一个实用的计划，使我们能够考虑自旋无序的主要影响。正如预期的那样，我们发现，铁电基态的材料（与R3 c空间群）转化为正交顺电相（Pnma）加热时。我们表明，这种转变是不显着的磁无序的影响，并且Pnma结构的发生依赖于其振动（虽然不是弹性）软比R3 c相。我们还研究了最近预测用于BFO的纳米孪晶多晶型物家族的代表性成员[Prosandeev等人，高级功能Mater. 23，234（2013）]，并讨论了它们在相应的压力-温度相图中分离R3 c和Pnma区域的边界处的可能稳定性。最后，我们阐明了有趣的情况下，所谓的超四方相的BFO：我们的研究结果解释了为什么这样的结构从来没有观察到的散装材料，尽管他们是稳定的多晶型物的能量非常低。与实验的定量比较提供尽可能，和各种物理效应（零点运动，自旋波动，热膨胀）和技术特征（采用交换相关能量密度功能）的相对重要性进行了讨论。我们的工作证明了准谐波计划的有效性和实用性，调查这种复杂的氧化物的相图，并讨论了未来的应用。
2013-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Site-engineered ferromagnetism in Ca and Cr co-substituted Bismuth Ferrite Nanoparticles
本文通过Ca和Cr对铁酸铋纳米颗粒进行A、B位共取代，利用粒径调控和核壳结构增强室温磁性，并改善铁电剩余极化。
2025-02-06 cond-mat.mtrl-sci
Weak ferromagnetism and magnetoelectric coupling in bismuth ferrite
采用密度泛函理论，在局域自旋密度近似下，采用LSDA+U方法，对磁电多铁性BiFeO_3中铁磁序参量之间的耦合进行了理论分析.我们发现，弱铁磁性的Dzyaloshinskiii-Moriya型发生在这种材料中，我们分析所产生的磁化强度和结构扭曲之间的耦合。我们探讨了电场感生磁化反转的可能性，并表明，虽然它不太可能在BiFeO_3中实现，但它不是一般不可能的。最后，我们概述了必须满足的条件，以实现切换的磁化使用电场。
2004-06-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
First-principles study of ferroelectric domain walls in multiferroic bismuth ferrite
我们提出了第一性原理密度泛函研究的结构，电子和磁性的铁电畴壁的多铁性BiFeO 3。我们发现，畴壁中的氧八面体的旋转不改变其相位时，极化reorients是最有利的，和这些109度畴壁中心周围的BiO平面具有最低的能量。109度和180度的壁有一个显着的变化，在其垂直于壁的极化分量;在静电势的相应步骤是一致的，在畴壁的电导率最近的报告。最后，我们表明，在畴壁的Fe-O-Fe键角的变化引起的Fe的磁矩，可以提高在畴壁的局部磁化的倾斜的变化。
2009-09-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferroelectric Solitons Crafted in Epitaxial Bismuth Ferrite Superlattices
本文在铁酸铋钛酸锶超晶格中构建了多种铁电孤子拓扑结构，通过实验和模拟揭示了小至3 nm的拓扑缺陷及非整数拓扑电荷，为多铁拓扑电子学开辟了新机遇。
2022-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Energy profile and hopping barriers for small electron polarons at ferroelectric domain walls in bismuth ferrite from first principles
本文通过第一性原理计算研究了铁酸铋体相及中性71°畴壁处小电子极化子的跳跃能垒和俘获行为，发现畴壁可作二维陷阱，并据此估算了室温下的本征n型迁移率与扩散常数。
2025-08-05 cond-mat.mtrl-sci
Prediction of new low-energy phases of BiFeO$_3$ with large unit cell and complex tilts beyond Glazer notation
铋铁氧体是研究最广泛的多铁性材料之一，因为它在室温下具有大的铁电极化和磁有序共存。使用密度泛函理论（DFT），我们确定了几个以前未知的极性和非极性结构内的低能量相空间的钙钛矿结构的铋铁氧体，BiFeO $_3$。特别感兴趣的是一系列的非中心对称的结构与极化沿一个晶格矢量，结合反极性扭曲，让人想起铁电畴，沿垂直方向。我们讨论了可能的路线，以稳定的新阶段使用双轴异质外延应变或界面的静电控制异质结构。
2021-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Strain-gradient-induced magnetic anisotropy in straight-stripe mixed-phase bismuth ferrites: An insight into flexomagnetic phenomenon
反铁磁化合物作为自旋电子学中的有源元件的实现受到其对外部扰动不敏感的性质的阻碍，这导致在不同的反铁磁自旋配置之间切换的困难。电控应变梯度可以成为调控多铁性材料反铁磁态的关键参数。我们已经发现了一个电写入的直条纹混合相边界和在高拉伸La-5%掺杂的BiFeO $_{3}$薄膜的面内反铁磁自旋轴之间的相关性，通过执行偏振相关的光电子显微镜结合集群模型计算。模型哈密顿计算的单离子各向异性，包括自旋轨道相互作用已被执行，以找出之间的联系的应变梯度存在于混合相区和它的反铁磁自旋轴之间的物理起源。我们的研究结果使估计的应变梯度诱导的磁各向异性能量每铁离子在约5 $\times$ 10 $^{-12}$ eV m，并提供了一个新的途径，在室温下的反铁磁自旋轴的电场诱导的90 $^{\circ}$旋转的挠曲磁性。
2017-04-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Colossal Spin-Phonon Anomalies and the Ferroelectric Phase Transition in the Model Multiferroic Bifeo3
本文报道了多铁性材料铁酸铋BiFeO_3（BFO）的变温拉曼和中子散射研究。
2005-07-13 cond-mat.mtrl-sci
Oxygen hyperstoichiometric hexagonal ferrite CaBaFe4O7+δ(δ\approx 0.14) : coexistence of ferrimagnetism and spin glass behavior
采用“软”还原法合成了氧超化学计量比铁氧体CaBaFe 4 O 7 +δ（δ \approx 0.14）。与氧化学计量比的亚铁磁体CaBaFe_4 O_7一样，该氧化物也保持六方对称性（空间群：P63 mc），并具有相同的高居里温度（270 K）。然而，引入额外的氧到系统中削弱亚铁磁相互作用显着的成本增加的低温下的磁挫折。此外，该典型自旋玻璃（Tg ~ 166 K）在一定场强以上的场温平面上表现出从de Almeida-Almeless型到Gabay-Toulouse型的有趣的临界线交叉，这可以被认为是各向异性场。在110 K以下还观察到畴壁钉扎。这些结果被解释的基础上的铁网站上的阳离子无序。
2011-03-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
An analysis of derivative absorption spectroscopy of multiferroic bismuth ferrite materials
本研究通过分析块体、纳米结构和薄膜BiFeO3的PDF和CDF，识别了电子跃迁并计算了Urbach尾带能量，揭示了其复杂能带结构。
2025-06-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Photocatalytic activity enhancement by addition of lanthanum into the BiFeO3 structure and the effect of synthesis method
本文采用溶胶-凝胶（SG）法和水热（HT）法制备了两种不同形貌的多铁性BiFeO 3（BFO）和Bi0.8La0.2FeO3（BLFO）纳米晶，并对其光催化活性进行了研究。采用X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、透射电子显微镜、紫外-可见光谱仪和振动样品磁强计对样品进行了表征。差热分析（DTA）测量探测所有样品的铁电-顺电一级相变（TC）。镧的加入降低了电性相变。针对铁酸铋的光催化应用，评价了纳米粒子对亚甲蓝（MB）有机染料的吸附潜力。在BFO结构中掺杂La提高了光催化活性，在可见光照射下，MB染料的降解率约为71%。与未掺杂的BiFeO 3纳米颗粒相比，BLFO纳米颗粒的磁性和铁电性能得到改善。高温合成的样品在高磁场下的非饱和性与产物的尺寸和形状有关。本工作不仅介绍了镧取代到铁酸铋结构的BFO的物理性能的影响，但也比较了合成方法及其对所有纳米粉体的光催化活性和多铁性的影响。
2018-06-27 cond-mat.mtrl-sci
Electric-field-induced spin-flop in BiFeO3 single crystals at room-temperature
铋铁氧体BiFeO3是唯一已知的室温“多铁性”材料。在这里，我们证明，使用中子散射测量高品质的单晶，反铁磁和铁电订单密切耦合。最初在一个单一的铁电状态，我们的晶体有一个倾斜的反铁磁结构描述了一个独特的摆线。在电极化下，极化重新取向引起自旋翻转。我们认为，这两个订单之间的耦合可能是更强的散装比观察到的薄膜中的摆线是缺席。
2008-02-20 cond-mat.mtrl-sci
PbTi1-xPdxO3: A New Room-temperature Magnetoelectric Multiferroic Device Material
在过去的几年里，有大量的关于铋铁氧体（BiFeO 3）的论文，试图开发其室温磁电多铁性。虽然这些都是有吸引力的，BiFeO 3是不是理想的多铁性，由于弱磁化和限制漏电流的困难。因此，人们正在寻找替代品，包括镓铁氧体（GaFeO 3）等材料。在目前的工作中，我们报告了一个全面的研究钙钛矿PbTi 1-xPdx O3（0 < x < 0.3）。我们的研究包括介电，阻抗和磁化测量，电导率分析和研究的结晶相存在于样品中，特别注意到次要相，确定为PdO，PbPdO 2，和Pd 3 Pb。这项工作在两个方面是显着的：Pd很难取代ABO 3钙钛矿氧化物（在那里它可能是有用的催化），Pd是磁性的，只有在不寻常的条件下（在应变或内部电场）。该新材料作为PZT的衍生物，有望具有比BiFeO 3更强的压电性能。
2017-06-07 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoelectrically driven catalytic degradation of organics
在这里，我们报告的催化降解有机化合物，利用磁电（ME）性质的钴铁氧体-铋铁氧体（CFO-BFO）核壳纳米粒子。磁致伸缩CFO与多铁性BFO的组合产生了磁电发动机，其在无线磁场下经由高级氧化过程净化水，而不涉及任何牺牲分子或助催化剂。磁致伸缩CoFe 2 O 4纳米粒子的制备使用水热合成，然后通过溶胶-凝胶合成，以创建多铁性BiFeO 3壳。通过理论模拟研究了磁电纳米颗粒表面的磁场诱导极化。从这些模拟得到的结果是一致的实验结果的压电力显微镜分析，在那里我们观察到的纳米粒子的压电响应的变化下磁场。接下来，我们研究了交流磁场下磁电效应诱导的催化降解有机污染物，并获得了97%的合成染料的去除率和85%以上的常规药物的去除率。此外，我们进行捕获实验，以阐明背后的机制磁场诱导的催化降解有机污染物通过使用清除剂的每一个反应物种。结果表明，羟基和超氧自由基是磁电诱导催化降解有机物的主要活性物种。
2019-04-02 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties of BiFeO3 micro-cubes synthesized by microwave agitation
在这份报告中，我们提出的结果，磁化强度的测量和调查的铋铁酸盐多铁性微立方体通过简单的微波合成过程中获得的老化和记忆效应。结果表明，在铁磁畴壁冻结温度下，FC和ZFC磁化强度出现差异。磁矩随时间的衰减符合幂律关系，且没有记忆效应，表明是磁畴生长机制而不是自旋玻璃相。
2012-05-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Phase transitions in multiferroic BiFeO3 crystals, thin-layers, and ceramics: Enduring potential for a single phase, room-temperature magnetoelectric 'holy grail'
研究了多铁性铋铁氧体在磁场、外延应变和成分改性作用下的磁相变。这些从空间调制的自旋螺旋状态到同质反铁磁状态的转变伴随着潜在磁化强度的释放和线性磁电效应，使得BiFeO3基材料有效的室温单相多铁性。
2008-12-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High-temperature spin-wave propagation in BiFeO3: relation to the Polomska transition
在铁酸铋薄膜中，摆线螺旋自旋结构被抑制，长波长的自旋波磁振子分支从12个减少到1个，ω= 19.2cm-1（T=4K）。这种自旋波以前没有在室温以上测量过，但在目前的工作中，我们通过拉曼光谱表明，它是一个欠阻尼传播波，直到455 K。这对室温设备具有重要意义。数据显示，ω（T）遵循S=5/2布里渊函数，因此其Fe+3离子处于高自旋5/2状态，而不是低自旋S=1/2状态。自旋波在455 K以上不能作为传播波测量。我们还认为，由于这个温度与神秘的“Polomska转变”（M。Polomska等人，物理统计Sol. A 23，567，（1974）），在458+/-5 K，这可能是由于过阻尼。
2012-02-06 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
Unveiling multiferroic proximity effect in graphene
我们证明了石墨烯的电子和磁性可以通过多铁性衬底的接近来调节。我们的第一性原理计算在有和没有自旋轨道耦合的情况下都清楚地表明，通过将石墨烯与铋铁氧体BiFeO $_3$（BFO）膜接触，石墨烯的自旋相关电子结构受到下面的BFO中的磁序和电极化的强度的强烈影响。基于从石墨烯能带结构中提取的哈密顿参数，我们提出了一种基于探索多铁邻近效应引起的显著邻近电（PER），磁（PMR）和多铁（PMER）电阻效应的六电阻器件的概念。这一发现为二维材料中磁性的多铁性控制铺平了道路。
2019-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Persistent anisotropy of the spin cycloid in BiFeO3 through ferroelectric switching
本研究针对反铁磁自旋电子学纳米尺度自旋构型调控难题，利用氮空位金刚石磁力测量证实BiFeO₃的自旋摆线可通过电场确定性调控，揭示其能态受铁电自由度与应变各向异性共同塑造，为磁织构及自旋电子器件设计提供新思路。
2023-11-16 cond-mat.mtrl-sci
Phonon Spectroscopy Near Phase Transition Temperatures in Multferroic BiFeO3 Epitaxial Thin Films
本文报道了多铁性铁酸铋BiFeO_3外延（c轴取向）薄膜在-192 ~1000 ℃的喇曼散射研究。声子异常在三个温度区被观察到：在930 - 950 ℃的γ相，在~ 370 ℃的Neel温度（TN）和~ 123 ℃，由于未知类型（磁性或结构）的相变。试图了解弱声子-磁振子耦合的起源和相序的动力学。在~ 820 C（Tc）处几个Raman模的消失与已知的结构相变和Arnold { \it et al.} \cite{arnold:09}。光谱还揭示了从820-930 \dc的{ \it非立方} $β$ -相和相同的{ \it非立方}相在930-950 \dc之间延伸通过$γ$ -相，与Arnold { \it et al.} \cite{arnold2:09}，以及薄膜中约1000 \dc的立方$δ$相的证据，其在粉末和块体中不稳定。在\cite{vasquez:prb09}中已经从理论上预测了这种立方相。显微拉曼散射和X射线衍射表明，在从22-1000 \dc的热循环过程中，薄膜中没有结构分解。
2010-01-12 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Rhombohedral to Orthorhombic Transition on Magnetic and Dielectric Properties of La and Ti co-substituted BiFeO3
采用酒石酸改性溶胶-凝胶法制备了La、Ti共取代多晶陶瓷。结果表明，La和Ti在BiFeO_3中Bi和Fe位的共取代抑制了铁酸铋中常见的杂质相的形成。借助FULLPROF程序进行了定量晶体学相分析，表明存在由菱面体（空间群R3 c）到正交（空间群Pbnm）的组成驱动的晶体结构转变。拉曼光谱中声子频率和A1模线宽的变化揭示了晶格畸变对晶体结构的影响。结构转变打破了共取代BiFeO 3纳米粒子的自旋摆线结构，导致反铁磁自旋结构的倾斜。因此，剩余磁化强度增加到10%的共取代，成为BiFeO 3的22倍。然而，由于正交晶体对称性中的共线反铁磁有序的显著贡献，它降低了较高的共取代百分比。共取代显着提高了介电常数（最大值在x = 0.100），以及频率无关的区域的介电常数和介电损耗。
2014-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Surface phase transitions in BiFeO3 below room temperature
我们结合了各种各样的实验技术来分析两个迄今为止神秘的相变在低温多铁性铁酸铋。拉曼光谱，共振超声光谱，EPR，X-射线晶格常数测量，电导率和介电响应，比热和热电数据已收集两种不同类型的样品：单晶，为了最大限度地提高表面/体积比，以增强表面相变效应，BiFeO 3纳米管也进行了研究。在T=140.3K的转变被证明是一个表面相变，与晶格参数和表面电荷密度的急剧变化相关联。与此同时，201 K异常似乎是玻璃态开始的信号。
2012-02-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Effect of Structural Transition on Magnetic Properties of Ca and Mn co-substituted BiFeO3 Ceramics
研究了酒石酸改性溶胶-凝胶法制备的Bi 1-xCaxFe 1-xMnxO 3陶瓷中组分驱动的结构转变，分析了其对BiFeO 3磁性能的影响。结果表明，Ca、Mn在BiFeO_3（BFO）中Bi、Fe位的共取代显著抑制了杂质相的生成。通过对所有XRD图案的双相Rietveld分析进行了定量晶体学相分析，其表明随着由于过量化学压力（晶格应变）而导致的取代浓度的增加，存在从菱面体（R3 c空间群，较低的晶体对称性）到正交（Pbnm空间群，较高的晶体对称性）的组成驱动的晶体结构转变。磁性测量结果表明，共取代的BFO纳米粒子的x = 0.15有增强的剩余磁化强度约14倍，由于抑制摆线自旋结构，这可以解释在磁场诱导的自旋重取向和弱铁磁性。然而，在形态相边界处，（x = 0.15），在8 T处的剩余磁化强度和最大磁化强度达到最大值，这表明自旋摆线结构几乎被破坏，并且由于Pbnm空间群的晶体相的显著贡献，由于正交结构中出现完全反铁磁有序，替代的进一步增加导致两种磁化强度的降低（如从双相Rietveld分析获得的）。
2014-01-16 cond-mat.mtrl-sci
Stability and low-energy orientations of interphase boundaries in multiaxial ferroelectrics: Phase-field simulations
不同铁电相的共存使其宏观性能具有可调性，并在压电换能器和非易失性存储器等领域有着广泛的应用。在这里，我们开发了一个热力学模型来预测铁电体中不同相之间的边界的稳定性和低能取向。以锆钛酸铅和铁酸铋为例，我们表明，低能量的界面相界的取向在很大程度上取决于最小化的静电能和弹性能。采用相场模拟方法分析了界面能与静电能和弹性能之间的竞争。我们的模拟结果表明，晶体对称性的降低可能会发生由于两个阶段之间的电气和机械的不相容性，这可以用来解释实验观察到的低对称性相近morphotropic相边界。我们的工作为理解和控制多功能铁电材料中的相界面提供了理论基础。
2022-01-25 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Effect of Structural Transition on Magnetic and Dielectric Properties of La and Mn co-substituted BiFeO3 Ceramics
采用酒石酸改性溶胶-凝胶法制备了Bi（1-x）LaxFe（1-x）MnxO（3）（x = 0.000 ~ 0.300）陶瓷，分析了组分驱动的结构转变对BiFeO（3）磁性能的影响。结果发现，La和Mn在Bi和Fe位的共取代导致抑制通常出现在BiFeO 3中的杂质相（Bi 2Fe 4 O 9和Bi 25 FeO 40）。通过对所有XRD图谱的双相Rietveld分析进行了定量晶体学相分析，表明随着取代浓度的增加，存在由菱面体（空间群R3 c）到正交（空间群Pbnm）的组成驱动的晶体结构转变。5%共取代样品表现出高的剩余磁化强度，即约15倍的BiFeO 3，这是由于摆线自旋结构的抑制和反铁磁有序自旋的晶格畸变引起的倾斜角增加。然而，进一步增加替代的结果在剩余磁化强度和矫顽力的减少，由于在正交结构中的完整的反铁磁有序的外观，因为显着的贡献，从Pbnm空间群的结晶相（从双相Rietveld分析获得）。当共取代量为5%时，可以观察到与频率无关的较高的介电常数和较低的介电损耗。因此，这种特定的组合物对于器件应用可能是有意义的。
2014-11-23 cond-mat.mtrl-sci
Correlations Between the Dielectric Properties, Domain Structure Morphology and Phase State of Bi1-xSmxFeO3 Nanoparticles
Institute of Physics, National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院物理研究所）；Taras Shevchenko National University of Kyiv（基辅塔拉斯舍甫琴科国立大学）；Donetsk Institute for Physics and Engineering named after O.O. Galkin of the National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院奥·奥·加尔金顿涅茨工程物理学研究所）；Stockholm University, Department of Chemistry（斯德哥尔摩大学化学系）；Ye. O. Paton Institute of Materials Science and Welding, National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”（乌克兰伊戈尔·西科尔斯基基辅理工学院叶·奥·帕顿材料科学与焊接研究所）；Frantsevich Institute for Problems in Materials Science of the National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院弗兰采维奇材料科学问题研究所）
通过实验测量和Ginzburg-Landau-Devonshire-Stephenson-Highland理论分析，研究了Bi1-xSmxFeO3纳米粉末的介电性质温度依赖性，揭示了介电性质、畴结构形态与相态之间的关联。
2026-06-25 cond-mat.mtrl-sci
Co-substituted BiFeO3: electronic, ferroelectric, and thermodynamic properties from first principles
铋铁氧体BiFeO3是一种多铁性固体，由于铁电极化增强了光生载流子的分离，因此作为潜在的光催化材料越来越受到关注。为了寻找既能控制能带结构又能保持或提高铁电性能的方法，我们采用密度泛函理论研究了BiCoxFe 1 xO 3（0 < x < 0.13）固溶体的热力学、电子学和铁电性质.我们表明，钴取代的带隙可以从2.9 eV减少到2.1 eV，同时增加自发极化，这是与一个显着较大的Born有效电荷的Co相比，Fe阳离子。我们讨论了钴杂质之间的相互作用，这是强烈的吸引力，并会驱动聚集的钴，证明了蒙特卡罗模拟。因此，预测相分离成富Co相是化学上优选的，并且均匀固溶体只能以亚稳形式存在，受到缓慢阳离子扩散动力学的保护。最后，我们讨论了纯的和Co取代的BiFeO3与相关的氧化还原电位的能带排列，在其适用性的上下文中，在氧化还原。
2022-08-04 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Continuous Collapse of the Spin Cycloid in BiFeO3 Thin Films under an Applied Magnetic Field probed by Neutron Scattering
该研究利用三轴中子衍射证明，10 T 磁场可使 SrTiO3(110) 上约100 nm BiFeO3 薄膜的自旋摆线连续展宽并最终转变为 G 型反铁磁序，且临界磁场低于块体单晶。
2024-12-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Oscillating Magnetic Effect in BiFeO$_3$
Universidade Federal Rural de Pernambuco（伯南布哥联邦农村大学）
针对电动汽车电池效率提升需求，研究铁酸铋在振荡磁场下的行为，发现其表面电磁信号功率显著增强的新效应，并实现磁场与电信号互检，助力储能技术进步。
2024-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cs.CE
