Effect of ferroelectric layers on the magnetocapacitance properties of superlattices-based oxide multiferroics
采用脉冲激光沉积法在SrTiO $_3$衬底上制备了一系列由铁磁La $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$ MnO $_3$（LCMO）和铁电/顺电Ba $_{1-x}$ Sr $_x$ TiO $_3$（0 $\leq $ x $\leq $ 1）组成的超晶格.获得由具有均匀尺寸的球形丘构成的外延性质的膜。膜的磁输运性质揭示了在145-158 K范围内的铁磁居里温度和高达30%的负磁阻，这取决于用于其生长的铁电层的类型（\QTR{it}{i.e.}的\QTR{it}{x'}值）。还观察到在55 K至105 K的温度范围内的铁电性，这取决于钡含量。更重要的是，膜的多铁性由负磁电容的出现决定，发现其在铁电转变温度附近最大（每\QTR{it}{tesla} 3%）。这些结果是理解的基础上的铁电/顺电层和应变诱导的多重铁性的作用。
2005-11-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multiferroic Studies on La0.7Bi0.3CrO3 Perovskite
研究了多晶La_（0.7）Bi_（0.3）CrO_3的磁性和介电性能。在TN = 230 K时观察到倾斜反铁磁（CAF）相变，产生弱铁磁性。在10 K下的M-H显示出非饱和趋势，甚至高达5 T，证实了CAF排序。介电常数（ε '）-温度（T）变化显示弛豫铁电体（RFE）性质，伴随着在TN下ε'-T的显著异常。TN处的T ′-T的异常表明该材料中存在磁电（ME）耦合。
2014-03-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multiferroic Properties of Nanocrystalline BaTiO3
一些多铁性材料[1]形成了一类罕见的材料，它们表现出铁磁性和铁电性共存引起的磁电耦合，具有许多技术应用的潜力。[2，3]在过去的十年中，对多铁性的积极研究已经确定了导致大块材料中多铁性的一些途径。[4-6]虽然传统铁电体如BaTiO 3中的铁电性预计会随着颗粒尺寸的减小而减小，[7，8]铁磁性不会以其块状形式出现。[9]在这里，我们使用的实验和第一性原理模拟相结合，以证明多铁性出现在中间尺寸的纳米晶钛酸钡，铁磁性所产生的氧空位在表面和铁电性的核心。表面极性声子和自旋之间的强耦合被证明导致在室温下观察到的磁电容效应，这可以开辟新的电磁机械器件在纳米尺度上的可能性。
2008-09-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
An Effective Model of Magnetoelectricity in Multiferroics $RMn_2O_5$
本文提出了一个有效的模型$RMn_2O_5$来解释多铁性材料的相图和磁电耦合机制。我们表明，在$RMn_2O_5$的磁电耦合的性质是两个伊辛型订单之间的耦合，即，铁电秩序在b轴，和两个阻挫反铁磁链之间的耦合磁秩序。受抑的磁结构驱动系统到一个无公度的相变，这可以被理解为一个共线或共面之间的竞争秩序源于“秩序无序”机制和手征对称性秩序。计算了低能激励，分析了外加磁场对低能激励的影响。预测了在无公度相的电磁振子谱的独特特征。
2007-03-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A Multiferroic Ceramic with Perovskite Structure: La0.5Bi0.5Mn0.5Fe0.5O3.09
在常规条件下合成了ABO 3钙钛矿型多铁性La0.5Bi0.5Mn0.5Fe0.5O3.09，其中B位阳离子负责磁性，A位阳离子负责孤对电子铁电性。该氧化物在240 K附近表现出铁磁转变，具有明确的磁滞回线，并且在67 K以下具有类似于铁电行为的显著可逆剩余极化。磁性相互作用是由铁磁性的Fe 3 +-O-Mn 3+和反铁磁性的Fe 3+（Mn 3+）-O-Fe 3+（Mn 3+）相互作用相互竞争解释的，而铁电性主要是由于Bi 3+的6s 2孤对引入的极性性质
2008-06-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Persistent type-II multiferroicity in nanostructured MnWO4 ceramics
我们发现，II型多铁性散装MnWO4保持在纳米结构陶瓷的晶粒尺寸为50 nm，通过放电等离子体烧结（SPS）制备。这意味着铁电极化对缩小尺寸是稳健的，这与标准铁电体如BaTiO 3不同。我们将这种稳定性归因于II型多铁性中铁电相关的自旋驱动性质，而在其他情况下则是由晶格畸变引起的。这可能为持久的II型多铁性开辟道路，而不需要像衬底产生的应变那样的外部稳定。
2018-09-05 cond-mat.mtrl-sci
Dynamical magnetoelectric phenomena of multiferroic skyrmions
磁skyrmions，涡旋状旋转的自旋纹理的特征是一个量化的拓扑不变量，实现在手征晶格磁体目前吸引了强烈的研究兴趣。特别是，它们在外场下的动力学对于基础科学和技术应用都是至关重要的问题。虽然到目前为止，对磁skyrmions的观测仅限于金属磁体，但它们的实现也在2012年在手性晶格绝缘磁体Cu2OSeO3中被发现。在绝缘体中的Skyrmions原来表现出多铁性与自旋诱导铁电性。相对论自旋轨道相互作用介导的非共线Skyrmion自旋和电极化的强度之间的强磁电耦合使我们能够通过施加电场而不是注入电流来驱动磁Skyrmion的运动和振荡。绝缘材料还提供了一个环境，适合于通过光谱测量检测纯自旋动力学由于缺乏可观的电荷激发。本文综述了绝缘体中磁skyrmions的多铁性和动态磁电现象的理论和实验研究进展。我们认为，多铁性skyrmions显示出独特的耦合振荡模式的磁化和极化，所谓的电磁振子激发，这是磁和电活性，和电和磁激活过程之间的干扰导致奇特的磁电效应在微波频率制度。
2015-11-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electric field switching of antiferromagnetic domains in YMn2O5: a probe of the multiferroic mechanism
我们采用中子球偏振法，以确定共存的反铁磁畴的性质和人口的多铁性YMn2O5。通过施加一个电场，我们证明了反转的电极化的结果在两种类型的面内畴，反转相互关联的粒子数反转。我们的结果与铁电性的交换收缩机制完全一致，并支持了一个统一的模型，即摆线有序是通过耦合到主磁序参量而诱导的.
2008-03-26 cond-mat.mtrl-sci
Correlation between structure and properties in multiferroic La$_{0.7}$Ca$_{0.3}$MnO$_3$/BaTiO$_3$ superlattices
在720 $^o$ C温度下，采用脉冲激光沉积法在SrTiO $_3$上生长了由铁磁材料La $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$ MnO $_3$（LCMO）和铁电材料BaTiO $_3$（BTO）组成的超晶格.虽然从X射线衍射研究中提取的超晶格的面外晶格参数被发现依赖于BTO层厚度，但面内晶格参数几乎是恒定的。通过常规sin $^2ψ$方法检查菌株的进化、其性质及其在样品中的分布。讨论了结构变化对超晶格物理性质的影响，以及应变在超晶格中诱导多重铁性的可能作用。
2005-12-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Femtoscale magnetically induced lattice distortions in multiferroic TbMnO3
以TbMnO 3为代表的磁电多铁性材料同时具有磁性和铁电性的长程序。磁序基本上已经被理解，而铁电性的本质仍然比较难以捉摸。提出的竞争模型来解释铁电性分别与电荷转移和离子位移。利用磁电耦合，我们利用电场产生单磁畴态，并利用磁场诱导离子位移。在这些条件下，干涉电荷-磁X射线散射产生，编码位移的振幅和相位。当结合理论分析，我们的数据使我们能够解决在飞秒尺度的离子位移，并表明，这种位移的零场铁电矩作出了重大贡献。
2011-10-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Oxygen-vacancy induced magnetic phase transitions in multiferroic thin films
巨铁电极化和磁性共存的多铁性材料在信息存储和能量转换等领域具有巨大的工程应用潜力。然而，多铁性材料的功能特性被认为会受到点缺陷的影响，由于某些组成原子的挥发性和材料制备中涉及的高温，点缺陷可能是丰富的。在这里，我们证明了与理论方法，氧空位可能会提高功能的多铁性从根本上改变他们的磁相互作用在薄膜。具体而言，氧空位可以恢复丢失的磁超交换相互作用在大轴比阶段，导致完全反铁磁自旋有序，并诱导稳定的亚铁磁状态与一个显着的净磁化强度为0.5 uB每分子式单位。我们的理论研究应该有助于澄清长期存在的争议，在铁酸铋的起源，并改善基于多铁性的技术应用的设计。
2019-06-03 cond-mat.mtrl-sci
Microscopic Model and Phase Diagrams of the Multiferroic Perovskite Manganites
正交畸变钙钛矿锰氧化物RMnO 3（R为三价稀土离子）具有多种磁性和电性相，包括多铁性（即同时具有磁性和铁电性）相和迷人的磁电现象。通过建立微观自旋模型，对RMnO_3的相图进行了理论研究，该模型不仅考虑了超交换相互作用，还考虑了单离子各向异性（SIA）和Dzyaloshinsky-Moriya相互作用（Dzyaloshinsky-Moriya）.用Monte-Carlo方法对该模型进行了分析，得到了实验相图随R离子半径的变化关系，其中包含两种不同的多铁性态，即铁电极化为P//a的ab平面自旋摆线和P//c的bc平面自旋摆线。正交晶格畸变或由这种畸变增强的第二近邻自旋交换通过调节SIA和Σ能来精细地控制这两个相之间的激烈竞争。这导致晶格畸变诱导的P从a到c的重取向与实验一致。我们还讨论了A型反铁磁态的自旋结构、摆线自旋态的自旋结构、正弦共线自旋态的起源和性质等问题。
2009-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Studies of Multiferroic System of LiCu2O2 II Magnetic Structures of Two Ordered Phases with Incommensurate Modulations
用中子衍射和~ 7 Li-NMR确定了LiCu_2 O_2多铁性体系，该体系在一个晶胞中有四条共边的CuO_4正方形平面链（带状链）。我们证实了在TN_1 = 24.5K和TN_2 = 22.8K时存在连续的磁跃迁。在TN 1和TN 2之间的T区域中，链内的Cu 2+离子的准一维自旋（S=1/2）具有共线和正弦调制结构，Cu矩平行于c轴，调制矢量沿b轴。在T <TN ~ 2时，发现了具有无公度调制的椭球螺旋自旋结构，给出了详细的参数，描述了四条带链的调制幅度、螺旋轴矢量以及调制的相对相位，可以很好地再现NMR和中子在两种磁有序相位中的结果。这一相当精确的磁结构的发现，使我们能够讨论磁结构之间的关系和本系统在零磁场的多铁性的性质，在我们的同伴文件（文件I），并打开一种方式来理解报告的电极化的强度下的有限磁场。
2009-04-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Realization of Semiconducting Layered Multiferroic Heterojunctions via Asymmetrical Magnetoelectric Coupling
二维（2D）半导体多铁性材料能够有效地耦合磁性和极化（P）有序，在纳米尺度的基础研究和技术应用中具有重要意义，但在自然界中却很少见。在这项研究中，我们提出了一个通用的机制，通过VDW异质结工程实现半导体二维多铁性，如在一个典型的异质结构组成的磁性双层CrI 3（双CrI 3）和铁电单层In 2Se 3。有趣的是，Se 4p和Cr 3d轨道之间的新型间接轨道耦合，由界面I 5 p轨道介导，在相反的P配置中是可切换的，从而导致意想不到的强非对称磁电耦合机制。因此，随着In_2Se_3引起的铁电势垒的显著增加，在相反的P组态中实现相反的磁序最终导致了Bi-CrI_3/In_2Se_3的新颖的多铁性。最后，我们证明，我们的机制一般可以应用到设计其他VDW多铁性，即使层厚度可调。
2020-09-21 cond-mat.mtrl-sci
Room-Temperature Multiferroic Skyrmions in LiNbO3 with enhancement in electric-optical property
本研究首次在实验上验证了铌酸锂中铁电诱导铁磁性机制，发现了室温稳定的多铁性斯格明子，且其线性电光效应增强超200%，为相关领域研究提供重要支撑。
2024-08-19 cond-mat.mtrl-sci
Prediction of new multiferroic and magnetoelectric material Fe3Se4
目前，具有磁电耦合的多铁性材料在新型存储器件领域有着广泛的应用。在室温下制备具有强耦合铁电和亚铁磁有序结构的多铁性材料具有挑战性。硒化铁（Fe_3Se_4）单晶在室温下表现出铁电有序和磁有序共存的II型多铁性。我们研究了铁电金属Fe_3Se_4的晶格不稳定性、电子结构、铁电、亚铁磁有序和输运性质。态密度显示出在费米能级附近Fe-3d和Se-4p态的相当大的杂化，证实了其金属行为。Fe阳离子的磁矩遵循II型亚铁磁和铁电有序，计算出的总磁矩为4.25每晶胞（Fe 6 Se 8）。Fe-Se的强共价键性质导致其铁电性质。此外，对称性分析表明，3d-t2 g轨道有序的Fe亚晶格的倾斜是由于Jahn-Teller（JT）畸变引起的。这项研究为利用多铁性材料发展自旋电子学相关技术提供了进一步的见解。
2018-05-27 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
Multiferroic quantum criticality in (Eu,Ba,Sr)TiO$_3$ solid solution
本文通过实验研究了(Eu,Ba,Sr)TiO$_3$固溶体的多铁性量子临界行为，发现铁电量子临界性及反铁磁量子涨落共存，并解释了其仅在$T_{\mathrm{N}}$附近可观测的原因。
2024-06-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic and electric properties of CaMn7O12 based multiferroic compounds: effect of electron doping
研究了混合价多铁性化合物CaMn_7O_（12）的磁性和电学性质。该化合物在90 K以下经历磁有序化，具有螺旋结构，随后在43 K附近观察到低温磁异常。目前的研究表明，在43 K的磁异常与热滞后表明一级性质的过渡。该化合物还显示出低于43 K的场冷磁记忆和弛豫，尽管不存在零场冷记忆。磁化强度与磁场测量中存在明显的磁滞回线，表明系统中存在一些铁磁团簇。我们在二价Ca的位置掺杂三价La，期望提高Mn $^{3+}$离子的分数。La掺杂的样品表现出降低的磁化强度，但与磁异常相关的温度几乎保持不变。有趣的是，在低于90 K的自发电极化急剧增加的La取代。我们建议，纯的基态，以及La掺杂的组合物包含孤立的超顺磁类集群，这可以引起场冷记忆和弛豫的形式的亚稳态。基态不一定是自旋玻璃型的，因为它是明显的，从零场冷却的存储器和频率偏移的交流电容测量的情况下。
2013-05-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Preparation, structural and magnetic studies on BiFe1-xCrxO3 (x=0.0, 0.05 and 0.1) multiferroic nanoparticles
在不使用任何溶剂的情况下，通过燃烧法制备BiFe 1-xCrxO 3（x=0.0，0.05和0.1）纳米颗粒。所有合成的纳米颗粒都是单相的，形状接近球形，结晶为扭曲的钙钛矿结构和空间群R3 c，平均晶粒尺寸为40 nm。BiFeO 3纳米颗粒的室温磁化强度大于体相。增加Cr掺杂导致磁化强度和矫顽力的增加。Fe ~（3+）和Cr ~（3+）原子之间的强超交换作用可能导致Cr掺杂的磁化强度增加。这些纳米粒子的穆斯堡尔谱数据显示有序的磁性状态，其中Fe原子处于3+氧化态。
2015-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
On the Theory of Stress-Magnetic Field Phase Diagram of the Finite Size Multiferroics: Competition between Ferro- and Antiferromagnetic Domains
多重铁性材料是同时表现出两种有序性的系统，其宏观性质可以通过不同性质的外场来控制。我们分析了具有反铁（AFM）和铁磁（FM）有序的多铁性材料在外磁场和应力场作用下的行为。这两种场的组合使得有可能实现具有不同畴结构的宏观态。以这种方式获得的双畴状态显示出宏观应变与磁场的线性关系，这对于AFM是不寻常的。施加到样品的小但非零的应力也可以导致磁化相对于磁场依赖性的偏置。
2011-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non collinear magnetism and single ion anisotropy in multiferroic perovskites
钙钛矿结构的晶体畸变和磁交换相互作用，单离子各向异性（SIA）和Dzyaloshinsky-Moriya（DM）相互作用之间的联系进行了研究，通过密度泛函计算。以BiFeO $_3$和LaFeO $_3$为模型体系，定量研究了氧八面体转动、铁电性和弱铁磁性之间的关系.我们恢复的事实，wFM是由于DM相互作用引起的氧八面体旋转。我们发现一个简单的wFM之间的关系，氧旋转幅度和DM矢量和交换参数之间的比率，如wFM增加与氧八面体旋转时，SIA不竞争与DM力上的自旋。出乎意料的是，我们还发现，尽管Fe $^{3+}$的$d^5$电子构型，SIA在某些结构中非常大，并且令人惊讶地对$A$ BO $_3$钙钛矿的$A$ -位点阳离子的化学非常敏感.在地面$R3c$状态阶段，我们表明，由铁电性和氧八面体旋转引起的SIA形状是在竞争中，如它是可能的调谐wFM“开”和“关”，通过两种类型的失真的相对大小。
2012-06-04 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
Magnetic and Dielectric Properties of Multiferroic BiFeO3 Nanoparticles Synthesized by a Novel Citrate Combustion Method
首次采用柠檬酸盐燃烧法在不使用任何溶剂的情况下成功合成了单相BiFeO 3纳米粒子。将金属硝酸盐与作为燃料的柠檬酸充分混合，在退火后燃烧得到BiFeO 3纳米颗粒。这些颗粒本质上是单相的，并且以菱形畸变钙钛矿结构（空间群-R3 c）结晶，这已经通过室温粉末X射线衍射数据的Rietveld精修证实。从透射电子显微镜照片中可以看到平均粒径为47 nm的近球形颗粒。室温磁滞测量显示弱铁磁性，但磁化强度不饱和高达1.75 T的外加磁场。矫顽场值为180 Oe，比用甘氨酸无溶剂燃烧法制备的矫顽场高3倍。~（57）Fe穆斯堡尔谱可用对应于铁原子Fe ~（3+）态的超精细场49.5T单磁态的六重态拟合。讨论了介电弛豫和交流电导率随频率的变化。高介电常数没有发现在这些纳米粒子像其他报道的BiFeO 3陶瓷。
2015-02-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unusual direction-dependent magnetic orbital moment obtained from X-ray magnetic circular dichroism in a multiferroic oxide system
多铁性过渡金属氧化物中$d$ -电子磁性的电场控制对于基础物理和下一代自旋电子器件的研究引起了广泛的兴趣。在这里，我们报告了一个广泛的研究$3d$磁性的磁电Ga $_{0.6}$ Fe $_{1.4}$ O $_3$（GFO）外延薄膜的偏振相关X射线吸收光谱。我们发现了一个非零积分的X射线磁性圆二色性，与一个符号依赖于外部磁场和晶轴之间的相对取向。通过可靠地扩大自旋和轨道总和规则的极限，这通常适用于磁性离子表现出独特晶场对称性的材料。大铁位移，在一些八面体网站，降低系统的对称性，产生各向异性路径的Fe-O键引起一个大的轨道晶格相互作用类似于一个优先的结晶方向的磁轨道矩。后者可能会导致在外部磁场下磁轨道矩的部分重新取向，结合GFO的亚铁磁性性质，可以定性地解释所观察到的XMCD积分的符号反转。结果表明，在过渡金属氧化物中的氧八面体的局部对称性的控制可以提供一个合适的杠杆在磁电系统中的有效轨道和自旋矩的操纵。
2021-05-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
New room temperature multiferroics on the base of single-phase nanostructured perovskites
纳米结构的Pb（Fe 1/2 Ta 1/2）x（Zr 1/2 Ti 1/2）1-xO 3（PFTx-PZT（1-x））和Pb（Fe 1/2Nb 1/2）x（Zr 1/2 Ti 1/2）1-xO 3（PFNx-PZT（1-x））在高于100 K的温度下具有有趣的铁磁、铁电和磁电性质的理论描述至今还不存在。本工作的目标是提出上述性能的物理性质和机制的理论描述，包括室温铁磁性，相图依赖于组分x，特别注意在室温下的多铁性，包括磁电系数的异常大值。比较发达的理论与实验建立顺电，铁电，顺磁，反铁磁，铁磁和磁电相之间的边界，以及由磁场铁电畴开关的特性进行和讨论。实验建立的PFN，PFT和PFN与PbTiO 3（PFNx-PT（1-x））的固溶体中的铁磁相的情况下，所提出的理论的框架进行了解释。
2014-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Effects on Dielectric and Polarization Behavior of Multiferroic Hetrostructures
采用脉冲激光沉积法在LaAlO 3（LAO）基片上制备了表面粗糙度约为1.8 nm的PbZr0.52Ti0.48O3/La0.67Sr0.33MnO3（PZT/LSMO）双层膜薄膜。高剩余极化（30-54 μ C/cm 2），介电常数（400-1700），以及饱和磁化强度观察取决于铁磁层的沉积温度和施加的频率。在铁磁-顺磁温度以上，观察到介电常数和损耗的巨大频率依赖性变化。频率依赖的介电异常归因于LSMO的金属和磁性性质的变化，以及跨双层的界面效应;增强的磁电相互作用可能是由于金属-介电界面附近的不均匀性的Parish-Littlewood机制。
2010-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Superpolarized Electron-Hole Liquid and Multiferroicity in Multilayer Graphene
本文提出超极化电子-空穴液体理论，解释菱形五层石墨烯中的多铁性，并揭示电位移场和弱磁场可独立调控谷极化与轨道磁化，将大磁电效应归因于带边Berry曲率。
2024-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Disorder-Driven Spin-Reorientation in Multiferroic $h-YMn_{1-x}Fe_xO_3$
本文用零场和5T场中子变温衍射方法研究了多铁性六方$YMn_{1-x}Fe_{x}O_{3}$（${x} = 0, 0.05,$和$0.1$）的磁结构演化。热力学数据证实了反铁磁有序在$T_{N}$在所有的组合物。我们的亚$T_{N}$中子衍射结果将纯$YMnO_3$的磁结构归属于$Γ_{1}$不可约表示.在微扰掺杂范围内，磁配置的变化，通过$Γ_{1}+Γ_{2}$为$YMn_{0.95}Fe_{0.05}O_{3}$对$Γ_{2}$为$YMn_{0.9}Fe_{0.1}O_{3}$，作为新的组成类似物的自旋重取向，其发生在温度域已经报道了几个锰氧化物。此外，虽然在有序状态下在${T}_{N}$上方观察到的大的热等构变化被抑制，但是通过施加的5T场的小的改变是相对均匀的，证实了系统的强磁弹性性质。有序磁矩（$μ_{ord}$）和平面磁挫的减少与Fe掺杂的注意到的是增强的所施加的领域，显然是通过倾斜。
2017-07-25 cond-mat.mtrl-sci
Landau theory for the phase diagram of the multiferroic Mn$_{1-x}$(Fe,Zn,Mg)$_{x}$WO$_{4}$
本文对多铁性Mn $_{1-x}$ M $_{x}$ WO $_{4}$（M=Fe，Zn，Mg）的温度-磁场-浓度相图进行了理论分析。中间相也是铁电的。分析使用半唯象朗道理论，基于海森堡哈密顿与单离子各向异性。用少量的可调参数，朗道理论给出了一个很好的适合所有三个过渡线，以及磁性和铁电序参量。磁和铁电序参量的拟合进一步提高了包括附近的过渡波动的影响。我们证明了这些材料的高度沮丧的性质，并提出了一个简单的解释与不同的磁性离子掺杂在Mn网站的戏剧性效果。该模型可以检查由一些团体提出的不同的交换耦合。小的差异可能是实验磁性参数的小误差的结果。此外，使用金兹伯格准则，我们估计的温度范围内的波动的序参量变得重要。
2012-02-17 cond-mat.mtrl-sci
Investigation of Complex Impedance and Modulus Properties of Nd Doped 0.5BiFeO3-0.5PbTiO3 Multiferroic Composites
采用固相反应法合成了0.5BiNdxFe1-xO 3 -0.5PbTiO3（x=0.05，0.10，0.15，0.20）复合材料。在室温下，X射线衍射表明，所有浓度的Nd掺杂的0.5BiFeO3-0.5PbTiO3复合材料的四晶结构。奈奎斯特图的性质证实了体效应的存在下，只有所有的成分的Nd掺杂的0.5BiFeO3-0.5PbTiO3复合材料。体电阻随温度和Nd掺杂浓度的增加而减小，表现出典型的负电阻温度系数（NTCR）特性。复阻抗和模量的研究表明，存在非德拜型弛豫的材料。电导率谱揭示了材料电输运过程中存在跳跃机制。在200-275 ℃范围内，复合材料的导电激活能随Nd掺杂量的增加而增加，当x=0.05，0.10，0.15，0.20时，激活能分别为0.28，0.27，0.31和0.32eV。
2014-03-31 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoelectric coupling and decoupling in multiferroic hexagonal YbFeO3 thin films
本研究通过XMCD实验和朗道理论分析，揭示了六方YbFeO3薄膜中体相磁电退耦合与畴壁磁电耦合的机制，为电场调控磁态提供了证据。
2020-11-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Two Displacive Ferroelectric Phase Transitions in Multiferroic Quadruple Perovskite $BiMn_{7}O_{12}$
本文通过微波、太赫兹、红外和拉曼光谱研究了 $BiMn_{7}O_{12}$ 陶瓷，揭示了其在 460 和 300 K 处的两个位移型铁电相变及低温下的多铁性本质，并证实了自旋-声子耦合。
2024-01-05 cond-mat.mtrl-sci
Nature of the spiral state, electric polarisation and magnetic transitions in Sr-doped YBaCuFeO$_5$: A first-principles study
关于第二型多铁性YBaCuFeO $_{5}$在其无公度相的铁电响应的矛盾结果，最近引起了热烈的争论。关于螺旋磁状态的性质，有一些模棱两可的报道。在LSDA+U+SO近似下，用第一性原理密度泛函理论计算了母体化合物的多铁性响应，揭示了螺旋态的本质。螺旋形的螺旋被发现是更稳定的转变温度以下的自旋更喜欢躺在ab平面。Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）相互作用和自旋电流机制早些时候被用来解释这个系统中的电极化。然而，DM相互作用被发现是不存在的，自旋电流机制是无效的，在螺旋螺旋状态，并没有其电极化。这些结果与最近的单晶数据符合得很好。我们还研究了在整个范围$0\le x\le 1$掺杂的YBa $_{1-x}$ Sr $_x$ CuFeO $_5$的磁转变。的交换相互作用估计作为掺杂和量子蒙特卡罗（QMC）计算的有效自旋哈密顿量的函数表明，顺磁相称的相变温度随着掺杂增加，直到$x=0.5$和降低超过。我们的观察与实验结果是一致的。
2017-09-14 cond-mat.mtrl-sci
A Robust High-temperature Multiferroic Device with Tunable Topological Hall Effect
通过将Pt/La0.5Ba0.5MnO3超薄膜与PbZr0.2Ti0.8O3铁电体集成，实现了由电压脉冲控制磁性Skyrmions产生与湮灭的可调拓扑霍尔效应，并揭示了由晶胞四方畸变引起的C型反铁磁-铁磁相变机制。
2023-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Relationship between Magnetic Structure and Ferroelectricity of LiVCuO4
本文用中子散射法研究了多铁性系统LiVCuO_4的单晶样品在不同磁场H下的介电常数和铁电极化率P，并研究了磁结构与铁电性的关系。沿a和b轴施加的2 T以上的磁场H显着抑制铁电极化。在H=0时证实了螺旋轴平行于c的螺旋磁结构，而对于H//a，随着H的增加，自旋翻转转变发生在H=2 T处，此时螺旋轴的方向改变为平行于H的方向。发现在H=0时沿a方向的铁电极化与中子磁散射强度成正比，表明磁序与铁电性的出现密切相关。结合已有的理论，讨论了LiVCuO_4的磁结构与铁电性之间的关系。
2007-11-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electric field switching of altermagnetic spin-splitting in multiferroic skyrmions
Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）；Wuhan National High Magnetic Field Center（武汉国家强磁场中心）；China Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area (Guangdong)（粤港澳大湾区量子科学中心（广东））；CIQTEK Co,. Ltd.（国仪量子技术有限公司）；Tsinghua University（清华大学）；Ningbo Institute of Materials Technology & Engineering, Chinese Academy of Sciences（中国科学院宁波材料技术与工程研究所）；Fudan University（复旦大学）
本研究通过电场调控BiFeO3中交替磁性自旋分裂，实现室温下磁性涡旋的转变，为低功耗非传统计算系统提供新途径。
2026-01-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Dzyaloshinskii-Moriya interactions, Néel skyrmions and V$_4$ magnetic clusters in multiferroic lacunar spinel GaV$_4$S$_8$
该研究用含静态平均场关联的从头算方法提取 GaV$_4$S$_8$ 的自旋相互作用，并通过自旋动力学与微磁模拟阐明 V$_4$ 分布磁矩及电子关联对 Néel 斯格明子稳定性的关键作用。
2023-07-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Sawtooth lattice multiferroic BeCr$_2$O$_4$: Non-collinear magnetic structure and multiple magnetic transitions
本文实验确定了锯齿晶格反铁磁体 BeCr₂O₄ 的非共线磁结构及三个磁相变，发现其回旋自旋结构预示磁性驱动铁电性，为锯齿晶格多铁性研究提供了新候选材料。
2023-07-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Large dynamical magnetic effective charges and anti-magnetoelectricity from spin and orbital origin in multiferroic BiCoO$_3$
本文通过第一性原理计算揭示多铁性BiCoO$_3$在线性水平具有反磁电性，其子晶格磁电响应相互抵消，但铁磁相可产生约1000 ps/m的巨大磁电响应。
2024-06-10 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Highly tunable spin Hall magnetoresistance in room-temperature magnetoelectric multiferroic, $\text{Sr}_{3}\text{Co}_{2}\text{Fe}_{24}\text{O}_{41}|$Pt hybrids
本文研究了低场、室温磁电多铁性多晶$\text{Sr}_{3}\text{Co}_{2}\text{Fe}_{24}\text{O}_{41}$（SCFO）的自旋输运性质|Pt异质结构，其中高度可调的横向锥形磁相负责静态和动态磁电耦合。在50 ~ 100 kOe的范围内，测量了自旋霍尔磁电阻（SMR）在恒定磁场（$H$）下的角度依赖性。应用低于临界值（2.5 kOe）的磁场，产生负SMR，归一化SMR的$H$演化呈现负梯度。此外，$H$的增加导致归一化SMR相对于$H$的正斜率，随后在约14 kOe的较高$H$下，观察到从负到正SMR的交叉。我们采用了一个简单的模型来估计平衡磁位形，并计算了在不同的$H$值的SMR调制。我们认为，锥的倾斜是占主导地位的，反过来负责所观察到的性质SMR低于2.5千奥斯特，而在较高的领域，锥角的关闭是明显的，导致反转的SMR从负到正的迹象。重要的是，SMR实验表明，随着磁场的反转，螺旋度的变化对观测到的SMR没有影响。在温度梯度为$ΔT = 23$ K和磁场为60 kOe的条件下，在280 K下测得纵向自旋塞贝克效应（LSSE）信号为500 nV。所观察到的LSSE信号，起源于纯磁振子自旋电流，表现出类似的$H$依赖行为的SCFO的磁化。我们对多晶SCFO的详细自旋输运研究|Pt异质结构表现出SMR的幅度和符号的高度可调谐性，突出了其在新型自旋电子器件…
2022-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Cobalt substitution induced magnetodielectric enhancement in multiferroic Bi2Fe4O9
研究了反铁磁材料Bi_{2} Fe_{4} O_{9}（BFO）的磁介电性。这种替代使Neel温度（T_N）从250 K（母体样品BFO）显著降低到152 K（2%Co替代样品）。同时，替代样品在T $<$ 370 K的ZFC-FC磁化数据中显示出明显的不可逆性，并且在M-H图中显示出滞后的开放，从而标志着弱铁磁性（FM）和磁性玻璃化的开始。被发现的诱导磁玻璃化的动力学减慢，使磁化衰减如下。在相同的温度窗口中的介电测量显示出不寻常的压迫，对于T $\sim$ T_N和对比性质的tan损耗T_N以上和以下的温度，从而暗示了一个合理的耦合之间的磁和电序参量。在磁介电（MD）的结果中可以看到这种耦合的确认，在该结果中发现，除了BFO中的常见成分外，取代诱导MD中的额外成分。发现MD的这个附加分量服从行为，n值与1-p的磁化强度相当。MD的温度变化也显示出与母体和2%Co取代的样品相比的对比行为，MD值提高了两倍。总之，我们的研究表明，ME耦合引入的磁性玻璃化和它的行为是非常不同的内在之一。
2017-09-18 cond-mat.mtrl-sci
Low-energy domain wall racetracks with multiferroic topologies
提出一种室温下基于BiFeO3的电压控制磁电赛道存储器，利用电场平移耦合的铁电-反铁磁畴壁及新型拓扑磁电织构，实现了逼近声学声子极限的高速、极低能耗纳秒级存储。
2025-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reinforced magnetic properties of Ni-doped BiFeO3 ceramic
多铁性材料由于其在自旋电子器件、数据存储和传感器等方面的广泛应用而引起人们的广泛兴趣。BiFeO 3（BFO）由于其在室温下的多铁性，在有限的单相多铁性材料中具有很强的应用前景。然而，众所周知，由于存在诸如氧空位的晶体缺陷，BFO具有大的漏电流和小的自发极化。此外，纯BFO的磁矩由于其反铁磁性质而非常弱。本文研究了Ni ~（2+）掺杂对BFO磁性能的影响。采用固相反应和快速烧结法制备了BFO，BiFe0.99Ni0.01O3，BiFe0.98Ni0.02O3和BiFe0.97Ni0.03O3（BFNO：Ni掺杂BFO）陶瓷，并对其结构和磁性能进行了分析。通过使用标准铁电测试仪在室温下测量漏电流密度。所有Ni掺杂的BFO都具有与BFO相似的菱方钙钛矿结构（R3 c）。Ni掺杂的BFO的磁性相对于在相同条件下制备的BFO有很大的增强，这是由于铁磁相互作用的增强是由Fe/Ni耦合引起的。
2016-05-23 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Effect of epitaxial strain on the magneto-electric coupling of YMnO3 thin films
报道了在蓝宝石（0001）衬底上制备纯相多铁性YMnO_3薄膜的研究。采用脉冲激光沉积技术制备了薄膜，并采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能量色散吸收光谱（EDAX）和介电磁场测量技术对薄膜进行了表征。结构表征表明相纯度和外延性质的薄膜。介电响应表明，在30 K附近，远低于体Neel温度~ 70 K的介电常数和tand的异常。介电常数和Tand及其磁场依赖性的这种异常被解释为由于衬底和YMnO 3膜之间的晶格失配的应变的影响。当磁场平行于薄膜的ab平面时，磁电容也有明显的增强。我们的研究结果表明，它是可能的调整的多铁性YMnO 3通过铁弹路线的变化。
2009-07-09 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic fingerprint of interfacial coupling between CoFe and nanoscale ferroelectric domain walls
铁磁体/多铁性系统中的磁电耦合通常表现为交换偏置效应，其可能具有来自多个源的组合贡献，例如畴壁、化学缺陷或应变。在这项研究中，我们磁性“指纹”的耦合行为的CoFe外延BiFeO 3（BFO）薄膜上生长的磁力计和一阶反转曲线（FORC）。通过FORC分布，阐明了71°、109°和带电铁电畴壁对交换偏置的贡献。在71° DW的BFO上生长的CoFe样品仅表现出矫顽磁力的增强，但交换偏置很小。在具有109° DW和镶嵌DW的BFO上生长的样品表现出大得多的交换偏置，其中主要增强归因于109°和带电DW。基于Malozemoff随机场模型，提出了一个各向异性模型来解释交换偏置增强。这一工作揭示了CoFe/BFO异质界面的交换偏置效应与铁电DW之间的关系，为多铁性器件的分析和设计提供了一条途径。
2016-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nature of the Breakdown in the Stokes-Einstein Relationship in a Hard Sphere Fluid
高密度硬球流体的分子动力学模拟清楚地显示了斯托克斯-爱因斯坦方程（SE）的崩溃。这一结果已被证实是由于移动颗粒的存在，即，具有“跳跃”距离的倾向的那些，所述“跳跃”距离是颗粒间距离的整数倍。我们最终表明，即使整个液体违反SE方程在高密度，定居粒子，即，那些与“跳跃者”互补的人，服从SE关系。这些结果有力地支持了这样一种观点，即玻璃化附近流体的不寻常动力学完全是由跳跃颗粒的存在引起的。
2005-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Simple 4-segment thermal cycling pyroelectric measurement protocol for differentiating between ferroelectric and non-ferroelectric materials
稀土铬酸盐（RECrO $_3$）和锰氧化物（REMnO $_3$）（其中，RE = Eu、Y、Dy、Ho、Gd）在寻找室温磁电多铁性材料中不断地受到审查。然而，在某些测量中的伪像和不期望的信号在确认铁电（FE）相，特别是在参考热释电电流测量技术提出了严峻的挑战。在这方面，我们提出了一个简单的修改方法，称为4段热循环协议的热释电电流测量。该方案有助于将难以捉摸的不可逆热刺激电流与FE相中电极化的强度的自发和可逆性质相关的电流隔离。为了解释该协议的工作原理，我们比较了两种假设材料的模拟响应; FE材料没有空间电荷和顺电材料只有空间电荷。此外，我们实验验证这些新的协议在一个单晶的原型铁电材料，甘氨酸亚磷酸盐。本报告主要侧重于铁电性的详细调查，使用所提出的协议在两个多晶材料，HoCrO $_3$和DyFe $_{0.5}$ Mn $_{0.5}$ O $_3$，前者已被报道为多铁性较早。我们的精心和仔细的方法，热释电研究阐述了在两个测试的温度范围内，HoCrO $_3$和DyFe $_{0.5}$ Mn $_{0.5}$ O $_3$的可逆自发电极化的强度的情况下。
2022-08-22 cond-mat.mtrl-sci
