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
Transversal spin freezing and re-entrant spin glass phase in chemically disordered Fe-contained double perovskite multiferroics
提出了PbFe $_{1/2}$ Nb $_{1/2}$ O $_3$等复杂含铁双钙钛矿多铁性化合物磁性异常的实验验证和理论解释。理论部分是基于我们的长程磁有序和自旋玻璃共存的模型。在我们的模型中，交换相互作用是各向异性的，耦合反铁磁$z$自旋分量的Fe $^{3+}$离子。同时，$xy$组分之间通过弱得多的铁磁符号交换相互作用耦合。在具有空间无序的系统中（相应晶格点的一半被无自旋Nb $^{5+}$离子占据），这种令人沮丧的相互作用导致反铁磁有序由自旋的$z$投影形成，而它们的$xy$组分有助于自旋玻璃行为。我们的理论研究结果得到了实验证据的支持，反铁磁和自旋玻璃相共存的化学无序的含铁双钙钛矿多铁性。
2015-12-29 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
Neutron Diffraction Studies on Chemical and Magnetic Structure of Multiferroic PbFe0.67W0.33O3
报道了PbFe_（0.67）W_（0.33）O_3（PFW）多铁性材料的单相合成和室温结构表征。采用低温烧结、铌铁矿法合成了PFW。粉末XRD图谱分析显示PFW形成单相，没有烧绿石相的痕迹。室温中子衍射（ND）的详细分析揭示了室温下的立方相，空间群Pm-3 m。ND图清楚地显示了在2 θ = 18.51（Q = 1.36 θ-1）处的磁布拉格峰。磁结构的细化揭示了室温下PFW的G型反铁磁结构。介电常数和损耗角正切随频率的增加而减小。室温下的P-E测量显示出一个非线性的超薄滞后，弛豫多铁性的典型性质，与饱和和剩余极化Ps = 1.50 microC/cm 2和Pr = 0.40 microC/cm 2，分别。
2015-01-06 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
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
Predictability as a probe of manifest and latent physics: The case of atomic scale structural, chemical, and polarization behaviors in multiferroic Sm-doped BiFeO3
本文利用高斯过程回归分析Sm掺杂BiFeO3的原子分辨率STEM多模态观测数据，通过不同描述符组合对局部极化场的可预测性及不确定性，揭示畴壁和界面等微结构背后的物理机制，提出以可预测性作为探测凝聚态系统物理的新方法。
2021-01-31 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
The Ba2LnFeNb4O15 Tetragonal Tungsten Bronze: towards RT composite multiferroics
用传统的固相法合成了具有四钨青铜（TTB）结构的Ba_2LnFeNb_4O_（15）（Ln = La，Pr，Nd，Sm，Eu，Gd）系列铌氧化物。钕、钐和铕化合物是铁电体，居里温度为320 - 440 K。镨和钆化合物在170和300 K以下分别表现为弛豫剂。镨、钕、钐、铕和钆化合物在室温下表现出源自痕量钡铁氧体第二相的磁滞回线。在室温下的铁电和磁滞回线的存在允许考虑这些材料作为复合材料的多铁性。晶体化学分析的基础上，我们提出了一些TTB框架中的Ln 3+离子的引入和这些材料的化学，结构和物理性能之间的关系。
2008-06-26 cond-mat.mtrl-sci
Processing and Characterization of Multiferroic Bi-relaxors
我们比较了化学溶液沉积（CSD）和脉冲激光沉积（PLD），新的室温，单相，多铁性磁电，[PbFe 2/3 W1/3 O3]x[PbZr0.53Ti0.47O3]1-x（PZTFWx ~ 0.40<x<0.20）与极化，损耗（<1%）和电阻率（通常108 ohm.cm）等于或优于BiFeO 3的标本。采用CSD法在镀铂硅衬底上制备了单相多晶PZTFWx薄膜，并采用PLD法在MgO衬底上外延生长了PZTFWx单晶薄膜。在这些材料中观察到高介电常数（1200- 3000）、高极化（30 - 60 μ C/cm 2）、弱饱和磁化强度（0.48 - 4.53 emu/cm 3）、宽介电温度峰、高频色散、低介电损耗和低漏电流，表明该家族可作为室温多铁性器件的候选者。这些材料中的铁电开关可以通过施加磁场来抑制或猝灭。
2010-02-08 cond-mat.mtrl-sci
Recent Progress of Multiferroic Perovskite Manganites
在过去的几年中，人们发现了许多具有不同化学组成和晶体结构的多铁性材料。在这些多铁性材料中，一些具有由磁序驱动的铁电性的钙钛矿锰氧化物特别令人感兴趣。在这些多铁性钙钛矿锰氧化物中，不仅其多铁性十分突出，而且所涉及的物理机制也非常丰富和有代表性。本文简要介绍了锰氧化物多铁性的理论和实验研究进展。
2012-06-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Room-temperature multiferroicity in GaFeO$_3$ thin film grown on (100)Si substrate
用脉冲激光沉积技术在具有重要经济技术价值的（100）Si衬底上生长了c轴取向的GaFeO $_3$（空间群$Pna2_1$）薄膜，观察到了室温磁电多铁性。结构分析和全面映射的Ga：Fe比在10 $^4$的长度尺度范围内揭示了外延和化学应变的共存。在$\sim$ 50 kOe下，它诱导形成更精细的磁畴和更大的磁电耦合--使Rex-极化降低了$\sim$ 21%.磁力显微镜显示存在较细（$<$ 100 nm）和较粗（$\sim$ 2 $μ$ m）磁畴。在（100）Si衬底上外延生长的GaFeO $_3$薄膜具有很强的多铁性，使其与Si基电子学集成的前景更加光明，并为开发经济高效的机电、电光或磁电传感器件铺平了道路。
2022-11-20 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
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
Controlling the Magnetic Properties of the van der Waals Multiferroic Crystals Co$_{1-x}$Ni$_{x}$I$_2$
该研究利用 SSVG 生长全组分 Co$_{1-x}$Ni$_{x}$I$_2$ 晶体，揭示结构相变与磁性质随 Ni 含量的连续演化，并构建相图。
2024-06-13 cond-mat.mtrl-sci
Novel room temperature Multiferroics for Random Access Memory Elements
我们采用化学溶液沉积（CSD）[多晶]和脉冲激光沉积（PLD）[外延]方法在Pt/Ti/SiO2/Si（100）和SrTiO 3/Si衬底上制备了各种“PZT-PFW”（PbZr 0.52Ti 0.48O 3）1-x（PbFe 2/3 W 1/3 O 3）x [PZTFW x; 0.2 < x < 0.4]单相四元铁电体。这些表现出铁电性和（弱）铁磁性高于室温与应变耦合通过电致伸缩和磁致伸缩。应用适度的磁场强度（（mu）0 H < 1.0特斯拉）使长程铁电有序不稳定，并将极化从约0.0001转变为约0.0001。22（mu）C/cm 2（0.22 C/m2）至零（弛豫状态）。这提供了三态逻辑（+P，0，-P）和磁切换极化的可能性。由于开关是大幅度的（不像非常小的nC/cm 2值在铽锰氧化物），在室温下，商业设备应该是可能的。
2010-06-17 cond-mat.mtrl-sci
Giant Direct and Inverse Electrocaloric Effects in Multiferroic Thin Films
基于温室气体压缩的制冷系统对环境有威胁，并且不能按比例缩小到芯片尺寸。在相变附近，热材料对外部场呈现出大的热响应，这使得它们有希望用于开发替代固态冷却装置。电热效应特别适用于便携式制冷应用;然而，大多数电热材料在非环境温度下运行最佳，或者需要施加大电场。在这里，我们预测，适度的电场可以产生巨大的室温电热效应的多铁性BiCoO $_{3}$（BCO）薄膜。取决于所施加的场的取向，所产生的电热效应是直接的（加热）或反向的（冷却），这可以使得能够设计增强的制冷循环。我们发现，自旋-声子耦合和相位竞争是所揭示的热现象的根本原因。双电热响应的BCO薄膜可以有效地调整通过外延应变，我们预计，其他控制策略，如化学取代也是可能的。
2018-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Structure and Properties of Epitaxial Thin Films of Bi2fecro6: A Multiferroic Material Postulated by Ab-Initio Computation
本文报道了用激光烧蚀法在SrTiO_3衬底上淀积Bi_2FeCrO_6（BFCO）外延薄膜的实验结果。它已在理论上预测使用第一原理密度泛函理论，BFCO是亚铁磁性（具有磁矩的2 μ B每公式单位）和铁电（具有约80微C/cm 2的极化在0 K）。使用X-射线衍射研究的晶体结构表明，该薄膜是具有高结晶度的外延。通过X射线微区分析和X射线光电子能谱学进行的化学分析表明BFCO层中的正确阳离子化学计量比，即（Bi：Fe：Cr = 2：1：1）。横截面高分辨率透射电子显微镜图像与选定区域的电子衍射一起确认没有可识别的外来相或夹杂物的外延BFCO膜的结晶质量。压电响应力显微镜（PFM）和磁性测量表明，在室温下，BFCO的多铁性的字符被证明具有铁电性和磁滞。局部压电测量显示铁电畴的存在和它们在亚微米尺度上的开关。
2009-03-11 cond-mat.mtrl-sci
Noncentrosymmetric High-Temperature Superconductivity in doped $d^9$ Multiferroics
本研究受对称性破缺、强关联与非常规超导的关联启发，提出通过化学掺杂人工构建的$d^9$多铁材料来设计非中心对称高温超导体的策略，衔接了关联绝缘体中铁电反铁磁共存与掺杂体系超导涌现两类现象。
2025-06-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Large Enhancement of Properties in Strained Lead-free Multiferroic Solid Solutions with Strong Deviation from Vegard's Law
通过化学掺杂与应变工程协同，在BiFeO3-BaTiO3固溶体外延薄膜中实现偏离Vegard定律的显著多铁性增强，获得超越母体的优异铁电与磁性能，为无铅室温多铁材料提供新途径。
2024-10-16 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
Comments on chemical bonding in the high pressure form of Boron
最近，对硼高压结构中化学键的解释提出了一个科学讨论。在这篇简短的评论中给出了一些评论
2010-05-26 cond-mat.mtrl-sci
Multiferroic magnetic spirals induced by random magnetic exchanges
多铁性可以起源于磁螺旋序引起的反转对称性破缺。稳定磁螺旋的通常机制是磁交换相互作用之间的竞争，这些相互作用的范围和符号不同，例如最近邻和次最近邻相互作用。由于后者通常较弱，因此通过这种机制的多铁性的起始温度通常较低。通过考虑一个现实的模型YBaCuFeO $_5$，我们提出了一种替代机制的磁螺旋秩序，因此，多铁性，发生在更高的温度。我们使用蒙特卡罗模拟和电子结构计算的基础上密度泛函理论，海森堡模型上的几何非阻挫晶格只有最近邻相互作用可以有一个螺旋相高温时，阻挫债券随机引入沿单一晶体方向所造成的，例如，一种特殊的化学紊乱这种长程相关的挫败模式避免了铁电非活性的自旋玻璃有序。最后，我们提供了一个直观的解释，这种机制，并讨论其推广到其他材料。
2016-11-14 cond-mat.mtrl-sci
Electronegativity and chemical hardness of the elements under pressure
大量的证据表明，在压力下会出现奇异的化学现象，包括形成意想不到的化合物和奇怪的晶体结构。在许多情况下，对这些现象没有令人信服的解释，实际上没有能够预测甚至合理化这些现象的化学规则或模型。在这里，我们计算，作为压力的函数，原子的两个中心化学性质，电负性和化学硬度，这可以被看作是一阶和二阶化学势。马利肯电负性，它等于电子相对于真空的化学势的负，被适当地修改-而不是以真空（在高压下是不可能的）为参考，我们以均匀的电子气为参考。我们发现，对于大多数元素，化学硬度和电负性随压力下降，与压力诱导金属化。此外，我们发现压力诱导的s-d轨道转移使Ni，Pd和Pt原子具有封闭的d壳层构型，并且它们之前的元素（Fe，特别是Co，Rh，Ir）成为电子受体，而它们之后的元素（例如Cu，Ag，Zn，Cd）成为高正电性。我们展示了压力下电负性和化学硬度尺度的解释和预测能力。
2022-01-25 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial Bi2FeCrO6 Multiferroic Thin Films
我们在这里提出的Bi 2FeCrO 6（BFCO）的外延薄膜通过激光烧蚀直接沉积在SrTiO 3衬底上获得的实验结果。Baettig和Spaldin使用第一性原理密度泛函理论在理论上预测BFCO是亚铁磁的（每个分子式单位的磁矩为2玻尔磁子）和铁电的（在0 K时极化为~80微C/cm 2）。已经使用X-射线衍射研究了晶体结构，其显示膜是具有高结晶度的外延的，并且具有取决于沉积条件的取向度，并且该取向度由衬底晶体结构确定。通过X射线微分析和X射线光电子能谱学（XPS）进行的化学分析表明BFCO层中的正确阳离子化学计量比，即（Bi：Fe：Cr = 2：1：1）。XPS深度剖析表明，在膜中的Fe和Cr离子的氧化态保持3+整个膜厚度和Fe和Cr离子均匀分布在整个深度。横截面高分辨率透射电子显微镜图像与选定区域的电子衍射一起确认没有可识别的外来相或夹杂物的外延BFCO膜的结晶质量。铁电和磁性测量结果表明，BFCO薄膜在室温下表现出铁电和磁滞现象，证明了其多铁性。此外，使用压电响应力显微镜（PFM）进行的局部压电测量显示铁电畴的存在和它们在亚微米尺度上的切换。
2006-12-06 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
Competing Antiferromagnetic Phases in Multiferroic Wurtzite Transition-Metal Chalcogenides
Department of Physics and Astronomy & Nebraska Center for Materials and Nanoscience, University of Nebraska, Lincoln（内布拉斯加大学林肯分校物理与天文学系及内布拉斯加材料纳米科学中心）
研究发现掺杂的wurtzite MnX材料可通过极化切换实现交替磁性相的电控，为多铁体和电控自旋电子学提供新平台。
2025-12-30 cond-mat.mtrl-sci
Chemical Pressure Tuning of Magnetic Coupling in the La1.4Sr1.6Mn2O7 Bilayered Manganite
本文用中子衍射方法直接研究了Sr置换La_（1.4）Sr_（1.6）Mn_（2O）_7晶格中Ca所引起的化学压随温度的变化。结果表明，随着Ca含量的增加，磁耦合由铁磁逐渐变为反铁磁。表明Mn离子的轨道顺序以相同的方式受到外部压力和化学压力的影响。
2007-10-24 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
Long-Range Magnetic Interactions in the Multiferroic Antiferromagnet $\rm MnWO_4$
用高分辨非弹性中子散射测量了多铁性$\rm MnWO_4$在低温共线公度相中的自旋波激发。这些激发可以很好地描述海森堡模型与竞争的长程交换相互作用和单离子各向异性项。Z形自旋链中沿c轴的磁相互作用和沿a轴的链间磁相互作用均强烈受挫，而沿b轴的自旋耦合则弱得多。这些相互作用的平衡导致与磁电效应相关的非共线无公度自旋结构，并且磁相互作用的扰动导致观察到的化学掺杂材料的丰富相图。这种微妙的平衡也可以通过施加外部电场或磁场来调节，以实现对这种类型材料的磁电控制。
2011-04-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chemical Pressure Effect on the Magnetic Order of the La1.4Sr1.6Mn2O7 Bilayered Manganite
在这篇通讯中，它显示了钙掺杂的作用，在稳定的A型AFM结构的最佳掺杂的La1.4Sr1.6Mn2O7双层锰氧化物。
2005-07-16 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the electronic and magnetic properties of NiBr$_2$ via pressure
本研究利用第一性原理计算和Monte Carlo模拟，发现静水压力可显著增强NiBr$_2$的磁阻挫与层间相互作用，在约15 GPa下使其螺旋磁转变温度提升3倍，证明压力是调控其磁性的有效手段。
2024-04-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Self-Assembled Room Temperature Multiferroic BiFeO3-LiFe5O8 Nanocomposites
多铁性材料由于其有前途的技术潜力而引起了重大的研究兴趣。开发新的室温多铁性材料并了解其基本性质对于揭示未预料到的物理现象和潜在应用具有重要意义。在这里，一个新的室温多铁性纳米复合材料包括有序的铁磁尖晶石LiFe 5 O 8（LFO）和铁电钙钛矿BiFeO 3（BFO）。我们观察到，锂（Li）掺杂BFO有利于形成LFO尖晶石作为第二相的合成过程中的LixBi 1-xFeO 3纳米铈。采用多峰泛函和化学成像方法研究了BFO-LFO复合陶瓷和自组装纳米复合薄膜中掺杂诱导的相分离与局部铁性之间的关系。第一性原理计算支持Li掺杂BFO中的相分离和BFO-LFO复合材料形成的能量学。这些发现揭示了锂离子在形成功能重要的室温多铁性材料中的作用，并为轻元素掺杂纳米复合材料的合成开辟了一条新途径。
2019-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Materials under high pressure: A chemical perspective
在高压下，元素周期表所规定的元素的典型行为-包括氧化数，化合物的化学计量和反应性，仅举几例-被显著改变。当施加压力时，原子轨道的能量顺序发生变化，使核心轨道变得化学活性，出现非典型的电子构型，并且在某些情况下，在固体结构的间隙中形成非原子中心轨道。奇怪的化学计量，结构和键合图案的结果。晶体结构预测工具，不受在大气压下学习的结构化学的先入为主的概念的负担，已经被应用于在高压下探索相图，识别不同化学系统中的新结构。其中几个已随后观察到的实验研究，其进入高压制度的金刚石砧单元和动态压缩技术的进步得到了支持。实验和理论的共同努力在高温超导体领域取得了特别的成功，确定了许多超导转变接近室温的新相。
2021-12-30 cond-mat.mtrl-sci
Effects of physical and chemical pressure on charge density wave transitions in LaAg1-xAuxSb2 single crystals
介绍了La（Ag1-xAux）Sb2系列化合物在常压和外加压力下的结构表征和电输运测量结果。高达两个电荷密度波（CDW）的转变，可以检测到从室温冷却后，化学和物理压力对CDW的有序温度的影响的等效观察与晶胞体积是一个显着的结构参数。因此，La（Ag1-xAux）Sb2是非立方系统的一个罕见的例子，其在施加的物理压力的影响与来自由等价取代引起的空间变化的晶胞体积变化之间表现出良好的一致性。此外，对于La（Ag0.54Au0.46）Sb 2异常的低温电输运中观察到的压力范围内，较低的电荷密度波被完全抑制。
2022-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced structural, electronic, and magnetic effects in BiFeO3
我们提出了第一性原理研究在高压下的多铁性BiFeO 3。我们的工作揭示了主要的结构（在Bi的协调和铁电性损失的变化），电子（自旋交叉和金属化），和磁（秩序损失）的压缩青睐的效果，以及它们是如何连接。我们的结果与Gavriliuk等人[Phys. Rev. B 77，155 - 112（2008）]实验观察到的显著的流形转变一致，并提供了一个解释。
2008-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Colossal electromagnon excitation in the non-cycloidal phase of TbMnO3 under pressure
磁电耦合，即，电阶和磁阶之间的互相关是组合用于下一代可切换装置的材料的功能性的非常期望的性质。具有自旋驱动的铁电性的多铁性呈现出这样一种相互作用，伴随着称为电磁振子的磁活性和电活性激发。TbMnO 3是一种典型的材料，其中在摆线磁相中观察到两个电磁振子。然而，它们在TbMnO 3中的观察仅限于摆线自旋相，并且可以支持电磁振子激发的磁基态仍在争论中。在这里，我们通过在压力下进行拉曼光谱测量表明，当基态从摆线相进入反铁磁相（E型）时，较低能量的电磁子（4毫电子伏）消失。相反，更高能量的电磁子（8毫电子伏）的磁电活动的强度增加了一个数量级。使用微观模型计算，我们表明，lowerenergy电磁子，观察到的摆线相，起源于高次谐波的磁摆线，我们确定的对称交换-伸缩机制是在起源的较高能量的电磁子，即使在E-型相的生存。TbMnO 3中电磁振子活性的巨大增强为更有效地使用多铁性材料在磁振子器件中产生、转换和控制自旋波铺平了道路。
2019-01-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ambient temperature high-pressure-induced ferroelectric phase transition in CaMnTi$_2$O$_6$
本文用二次谐波产生（SHG）、拉曼光谱、粉末和单晶X射线衍射研究了多铁性CaMnTi $_2$ O $_6$在高压和室温下的铁电-顺电相变。我们发现CaMnTi $_2$ O $_6$在$\sim$ 7 GPa下经历了一个压力诱导结构相变（$P4_2mc \rightarrow P4_2/nmc$），转变为在环境压力和$T_c$ = 630 K下发现的相同的顺电结构。SHG强度的连续线性下降在7 GPa处消失，并且在244 cm $^{-1}$处存在拉曼活性模式，其首先软化到7 GPa，然后随着压力硬化，讨论了CaMnTi $_2$ O $_6$的相变的本质，其中d $T_c$ /d $P = -48$ K/在整个相变过程中，没有观察到体积收缩，也没有观察到欧拉应变的归一化压力的变化，所有的晶胞体积数据都遵循二阶Birch-体积模量为$B_0$ = 182.95（2）GPa的Murnaghan状态方程。
2017-08-28 cond-mat.mtrl-sci
Perovskite-type cobalt oxide at the multiferroic Co/Pb Zr$_{0.2}$Ti$_{0.8}$O$_{3}$ interface
磁性隧道结的基本元件由两个铁磁电极组成，由绝缘的非磁性势垒分隔开，已经成为非易失性自旋电子器件的研究热点和应用领域。由于自旋极化电子的弹道隧道敏感地取决于铅/势垒界面的化学组成和原子几何形状，因此它们的适当设计是实现器件所需功能（例如高隧道磁阻）的关键问题。新型自旋电子器件发展中的一个重要飞跃是用铁电体取代绝缘势垒，铁电体增加了由势垒中的极化方向引起的新的附加功能，从而产生隧道电阻（TER）。多铁性隧道结Co/PbZr $_{0.2}$ Ti $_{0.8}$ O $_{3}$ /La $_{2/3}$ Sr $_{1/3}$ MnO $_3$（Co/PZT/LSMO）代表了一个原型系统，尽管进行了深入研究，但对于界面几何形状及其对输运性质的影响还没有达成共识。在这里，我们提供了第一个分析的Co/PZT界面在原子尺度上使用互补技术，即X射线衍射和扩展的X射线吸收精细结构结合X射线磁性圆二色性和从头计算。Co/PZT界面由一个钙钛矿型钴氧化物晶胞[CoO $_{2}$ /CoO/Ti（Zr）O $_{2}$ ]组成，在该晶胞上局部有序地生长钴膜。钴的磁矩（m）在m=2.3和m=2.7 $μ_{B}$之间的范围内，而对于界面钛原子，它们很小（m=+0.005 $μ_{B}$）并且平行于钴，这归因于钴-氧化物界面层的存在。这些见解的原子之间的关系界面和磁性，预计未来的高TER设备铺平了道…
2020-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Nature of the electronic states involved in the chemical bonding and superconductivity at high pressure in SnO
我们研究了电子结构和费米面的SnO使用密度泛函理论（DFT）计算在最近提出的交换相关势（PBE+mBJ）在环境条件下和高压高达19.3 GPa的超导性观察。结果发现，Sn价态5s，5 p和5d与O 2 p-态强烈杂化，并且我们的DFT计算与O K边X射线光谱测量的占据和空态都很好地吻合。结果表明，在半导体带隙中出现的金属态是由于SnO中Sn的最低价态所对应的O2 p-Sn 5sp弱杂化子带的转变所致.我们讨论的性质的电子状态参与化学键和形成的空穴和电子口袋嵌套作为一种可能的方式超导。
2011-07-18 cond-mat.mtrl-sci
