Ferromagnetism in cobalt doped n-GaN
报道了Co+注入形成的Co掺杂n-GaN退火后样品的铁磁有序性。最高居里温度~ 250 K的记录为样品与8原子%的Co。粒子诱导的X射线发射沟道研究证实了在Ga晶格位的替代Co。磁性杂质周围的局部原子排列也使用拉曼研究进行了分析。一个无序的模型与载体介导耦合的本地磁矩负责观察到的铁磁有序。
2007-08-16 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in Mn-doped GaN: From Clusters to Crystals
采用第一性原理，用团簇的分子轨道理论和晶体的线性Muffin tin轨道紧束缚公式（LMTO-TB）研究了GaN团簇和晶体中掺杂Mn原子之间的磁耦合。基于密度泛函理论和广义梯度近似的交换和相关的计算，揭示了耦合是铁磁性的磁矩范围从2.0到4.0玻尔磁子每锰原子取决于它的环境。Mn原子也倾向于成簇并且与N原子的结合比与Ga原子的结合更强。Mn与GAN簇的显著结合进一步表明，可以通过使用提供大量内表面位点的多孔衬底来增加GAN中的Mn浓度。
2002-08-13 cond-mat.mtrl-sci
Defect-impurity complex induced long-range ferromagnetism in GaN nanowires
采用GGA+U近似方法研究了Gd掺杂和点缺陷掺杂的纤锌矿（0001）GAN纳米线的结构、电学和磁学性质。我们发现，Ga空位（VGa）表现出较低的形成能相比，N空位（VN）。点缺陷的进一步稳定化由于Gd的存在而发生，并且环境铁磁性（FM）可以通过由VGa诱导的附加正电荷而在NW中稳定。电子结构分析表明，VGa引入额外的水平，导致铁磁耦合的带隙中，由于与Gd d和f状态的Ga和N原子的p状态的杂化。在Gd-VGa配合物存在下，获得了76.4meV的铁磁交换耦合能，因此铁磁交换耦合能主要由GAN纳米线中的阳离子空位-稀土配合物缺陷决定。另一方面，VN引入额外的电子载流子，并不有助于增加铁磁交换能。
2015-11-06 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic defect-induced ferromagnetism and transport in Gd-doped GaN two-dimensional electron gasses
在这里，我们报告的稀土Gd掺杂的磁性和磁输运的GAN二维电子气（2DEGs）的影响。样品通过等离子体辅助分子束外延生长，并由AlN/GAN异质结构组成，其中Gd在极化诱导的2DEG内进行δ掺杂。在这些Gd掺杂的2DEG中观察到铁磁性，其居里温度高于室温，并且各向异性自发磁化倾向于平面外（c轴）取向。在高达50 kOe的磁场下，面内配置的磁化强度保持小于面外配置的磁化强度，这表明交换耦合自旋沿极c轴锁定。具有最低Gd浓度（2.3 $\times$ $10^{14}$ cm $^{-2}$）的样品在5 K下表现出41.1 $μ_B/Gd^{3+}$的饱和磁化强度，这表明单独的Gd离子自旋（7 $μ_B$）不能解释磁化强度。令人惊讶的是，没有任何Gd生长的对照样品显示不一致的磁性;在一些对照样品中观察到弱铁磁性，而在其他样品中观察到顺磁性。铁磁2DEG不表现出异常霍尔效应;霍尔电阻随磁场非线性地变化，但不跟踪磁化，这表明铁磁相和2DEG内的导带电子之间缺乏耦合。
2015-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism and magneto-dielectric effect in insulating LaBiMn4/3Co2/3O6 thin films
采用脉冲激光沉积技术在（001）取向的SrTiO 3和LaAlO 3衬底上制备了高质量的钙钛矿型LaBiMn 4/3Co 2/3 O 6外延薄膜。磁化强度测量揭示了一个强的磁各向异性和铁磁行为，这是在协议与Mn 4+和Co2+离子，这是随机分布在B-网站之间的超交换相互作用。一个明显的异常是在130 K的介电测量中观察到对应的发病的磁有序，这表明耦合。在此温度以上，外在麦克斯韦-瓦格纳效应占主导地位。这些结果解释了使用拉曼光谱研究表明，弱自旋晶格相互作用围绕这个磁性转变。
2008-01-22 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature ferromagnetism and giant permittivity in chemical routed Co1.5Fe1.5O4 ferrite particles and their composite with NaNO3
我们报告的结构，磁性和介电性能的Co1.5Fe1.5O4纳米粒子及其复合材料与非磁性NaNO3。样品来源于不同pH值的金属硝酸盐溶液。将化学路线的样品在200 ℃和500 ℃下空气加热。材料的加热显示出不寻常的微晶尺寸减小，但在所有样品中均观察到立方尖晶石结构。Co1.5Fe1.5O4的样品显示出相当大的室温铁磁矩，电导率，介电常数，和低介电损耗。样品为软铁磁材料，具有高极化性。晶粒和晶界的界面积极参与决定铁氧体晶粒的磁性和介电性能。界面贡献的效果更好地实现使用铁氧体和NaNO3复合样品。我们已经研究了不同的范围内修改的磁性和介电参数使用相同的材料在纯和复合形式。
2012-03-10 cond-mat.mtrl-sci
Electron-induced stabilization of ferromagnetism in GaGdN
利用{ \it ab initio}能带结构计算和对称性论证，我们发现Ga $_{1-x}$ Gd $_x$ N的磁性与TM掺杂的GAN有很大的不同.合金中Gd原子间的耦合是反铁磁的，但铁磁相可以通过引入电子来稳定。此外，我们提出了一个模型，可以解释最近观察到的巨大的磁矩在这个系统中，基于施主电子的极化。
2005-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Confirmation of room-temperature long range magnetic order in GaN:Mn
提出了一种在纳米尺度上表征稀磁体系长程磁有序的方法，以阐明室温铁磁性的起源。采用金属有机物化学气相沉积（MOCVD）方法生长了GAN：Mn薄膜，Ga替代Mn的浓度达到3.8%.利用原子力显微镜（AFM）和磁力显微镜（MFM）对人工微结构和自然位错坑进行了表征。对AFM和MFM数据的数值模拟和理论分析证实了长程磁有序的形成，排除了纳米团簇对铁磁性的贡献。我们认为，离域电子可能发挥了作用，在建立这种远程磁秩序。
2010-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Superexchange in Dilute Magnetic Dielectrics: Application to (Ti,Co)O_2
本文将稀磁半导体中的铁磁超交换模型推广到铁磁有序的高绝缘化合物（稀磁半导体）中。在阳离子亚晶格中掺杂过渡金属杂质的TiO_2薄膜中观察到了无自由载流子的本征铁磁性。我们假设铁磁有序是由于复合物[氧空位+磁性杂质]之间的超交换而产生的，复合物通过从空位到杂质的电荷转移而稳定。Hund规则通过空空位相关能级控制超交换，使得仅对于杂质磁矩的平行取向才成为可能。磁有序的逾渗阈值由空位能级的半径决定，但交换机制不需要自由载流子。非化学计量比在铁磁性形成中的关键作用使得居里温度对样品制备方法极其敏感。
2006-05-09 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism and Curie temperature of Vanadium-doped Nitrides
利用KKR-LSDA-CPA研究了钒掺杂氮化物（AlN、GAN和InN）的电子结构、磁性离子间的交换作用机制和居里温度。结果表明，在低浓度时，铁磁超交换作用机制占主导地位，但在足够高的浓度（x > 0.10）时，反铁磁超交换作用出现，降低了铁磁性的稳定性，特别是对于掺钒AlN和掺钒GAN.平均场近似下的居里温度的估计表明，钒掺杂的氮化物的居里温度超过室温与钒的几个成分。
2005-04-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dielectric Screening and Electric Field Control of Ferromagnetism at the CaMnO$_3$/CaRuO$_3$ Interface
本文通过密度泛函计算揭示 CRO/CMO 界面的介电屏蔽如何改变载流子密度并经 DEX 增强界面铁磁性。
2023-08-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Schottky-diode design for the world's leading telecommunication
肖特基二极管，BN/GAN层状复合材料接触到块体铝，理论上是合理的，以收集X波段以上的无线能量。根据我们的第一原理计算，GAN层的插入显着影响层状复合材料的光学性质。研究了BN/GAN层状复合材料的相对介电常数随层间距的变化规律，最佳介电常数为3.1。此外，我们设计了另一个肖特基二极管通过纳米结构。我们的第一性原理计算表明，氮化硼单层的相对介电常数可以最小化到1.5，只有当它被沉积在铝单层。很难找到介电常数接近1的半导体，这可能会将Al/BN基整流天线的截止频率推向高频带5G网络。
2021-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial Sc$_x$Al$_{1-x}$N on GaN is a High K Dielectric
本研究通过500 kHz CV测量证明，GaN上约100 nm厚的外延Sc$_x$Al$_{1-x}$N具有17–21的高相对介电常数，可作为原位集成于GaN/AlN器件的单晶高K介质。
2021-10-27 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Dielectric Function of Diluted Magnetic Semiconductors in the Infrared Regime
我们提出了一个研究的金属（III，Mn）V稀磁半导体在红外区的介电函数。我们的理论方法是基于动力学交换模型的载体诱导（III，Mn）V铁磁性。的介电函数计算内的随机相位近似，在此金属制度，我们处理的无序效应微扰和热效应的平均场近似。我们还讨论了这种计算的影响载流子浓度测量从光学f-求和规则和分析的等离子体声子耦合模式的拉曼光谱。
2004-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Cu$_{1-x}$Fe$_x$O: Hopping Transport And Ferromagnetism
采用溶胶-凝胶法制备了单相的Cu_（1-x）Fe_xO（0<x<0.125），并对其结构、电学和磁学性质进行了表征。利用介电和磁性研究，我们研究了电子和自旋的耦合。电导率和活化能随Fe含量的增加进行了研究。除了x=0.125有两个活化能外，所有样品的实验电导率数据的建模都强调单一的跳跃机制。通过霍尔效应[1]和XPS研究确认CuO中Cu 2+的大部分Fe 3+取代证实了空穴掺杂。这样的取代导致稳定的铁磁性。Fe取代引入的磁性变化作为一个内在的磁性在Fe掺杂的CuO，而不是作为二次杂质相。
2017-02-28 cond-mat.mtrl-sci
Polarization-based calculation of the dielectric tensor of polar crystals
基于现代电介质的极化理论，提出了一种计算极性绝缘晶体的静态和电子介电张量的新方法。作为应用，我们提出了第一个从头计算的介电常数在纤锌矿III-V族氮化物AlN，GAN和InN。
1997-08-12 cond-mat.mtrl-sci
Dielectric Engineering of HfO2 Gate Stacks Towards Normally-ON and Normally-OFF GaN HEMTs on Silicon
我们报告的HfO 2栅介质的界面电子特性，与GAN对常关凹陷HEMT架构和AlGaN势垒的常开AlGaN/GAN MISHEMT的GAN器件平台上的Si。HfO 2/GAN的导带偏移量为1.9 eV，并且具有非常低的固定体电荷和界面电荷密度。HfO 2/GAN MOSCAP的电导测量揭示了一个界面陷阱态连续体，其密度为9.37 × 1012 eV-1cm-2，中心位于EC以下0.48 eV。正向和反向电流密度分别由Fowler-Nordheim隧穿和Poole-Frenkel发射决定。常通型HfO 2/AlGaN/GAN MISHEMT的阈值电压漂移可以忽略不计，3 μm栅长器件的跨导为110 mS/mm，在100 V的VD下，三端关断状态栅极漏电流为20 nA/mm。动态电容色散测量显示AlGaN/GAN界面处的两个峰值对应于慢界面陷阱和快界面陷阱，峰值Dit为5.5 × 1013 eV-1cm-1。2和1.5 × 1013 eV-1cm-2。HfO 2/AlGaN界面在低于EC 0.45 eV处显示出4.4 × 10 ~（13）eV ~（-1）cm ~（-2）的Dit峰。
2017-08-12 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Intrinsic mechanism for high temperature ferromagnetism in GaMnN
近年来，由于稀磁半导体对自旋电子器件的技术影响，人们致力于在室温下合成具有铁磁特性的稀磁半导体。在2001年成功地生长GaMnN薄膜显示室温铁磁性和p型导电性已被报道。当Mn含量为5.7%时，居里温度为940K，是稀磁半导体中最高的。然而，铁磁行为背后的电子机制仍然存在争议。在这里，我们使用铁磁样品显示实验证据，即Mn原子以替代方式溶解到GAN晶格中，并且它们表现出+2（多数）和+3（少数）的混合价态。p型载流子密度在非常低的温度下显著降低。同时，磁化强度急剧下降。结果表明，Mn原子间的铁磁耦合是由Mn带隙中的空穴介导的。
2005-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Theory of ferromagnetism driven by superexchange in dilute magnetic semiconductors
用紧束缚方法研究了Ga $_{1-x}$ Mn $_x$ N的磁性，计算了交换积分$J_{ij}$，该积分表征了Zn掺杂GAN中Mn自旋对之间的耦合，该自旋对位于$R_{ij}$到16位阳离子配位球的距离处.它示出，对于一组实验确定的输入参数，有没有巡回运营商和本地化的Mn $^{3+}$自旋GAN之间的耦合通过超交换，是铁磁性的所有探索$R_{ij}$值进行。广泛的蒙特卡罗模拟计算居里温度的幅度$T_\mathrm{C}$的累积量交叉方法。的$T_\mathrm{C}(x)$的理论值是在定量协议与实验数据，可用于Ga $_{1-x}$ Mn $_x$ N与随机分布的Mn $^{3+}$离子的浓度$0.01 \leq x \leq 0.1$。
2013-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
GaN:Gd: A superdilute ferromagnetic semiconductor with a Curie temperature above 300 K
我们研究了外延GAN：Gd层的磁性和磁光特性随外部磁场和温度的变化。在这种稀磁半导体中观察到了前所未有的磁矩。发现每个Gd原子的磁矩的平均值高达4000 \mub，而其原子磁矩为8 \mub。Gd对GAN基体的长程自旋极化也反映在磁光致发光测量的圆极化中。此外，发现该材料系统在所研究的整个浓度范围内（7 $\times10^{15}$至2 $\times10^{19}$ cm $^{-3}$）在室温以上是铁磁性的。我们提出了一个唯象模型来理解系统的宏观磁行为。我们的研究揭示了Gd的巨磁矩与观测到的铁磁性之间的密切联系。
2005-01-19 cond-mat.mtrl-sci
Spin-Reorientation and Weak Ferromagnetism in Antiferromagnetic TbMn_{0.5}Fe_{0.5}O_3
正交晶系TbMn_（0.5）Fe_（0.5）O_3单晶具有自旋重取向、磁化反转和弱铁磁性。强各向异性效应在沿三个晶轴a、b和c的温度依赖的磁化强度测量中是明显的。在T_N（Fe/Mn）= 286 K时，由于顺磁到AxGyCz有序，出现了宽的磁性转变。在T_SR（Fe/Mn）= 28 K时观察到一个急剧的转变，沿c轴方向表现为磁化强度的急剧跳跃，自旋重定向为GxAyFz组态.在TSR Fe/Mn下面沿c轴观察到的负磁化解释在畴壁钉扎方面。在28 K以下沿c轴的磁场扫描中观察到弱铁磁性分量。在28 K以下沿b轴的磁滞测量中观察到了场致台阶状相变。注意到，没有Tb阶的符号可辨别到2K。TbMn_（0.5）Fe_（0.5）O_3可以作为一种潜在的候选材料来评估其在磁转变过程中的磁介电效应。
2015-04-23 cond-mat.mtrl-sci
Uncompensated-spins Induced Weak Ferromagnetism in Ca3Mn2O7: Magneto-conductive and dual Magneto-capacitive Effects
单相正交晶系Ruddlesden-Popper锰氧化物Ca 3 Mn 2 O 7的磁化强度随温度变化的研究表明，在123 K以下存在反铁磁有序。磁场相关磁化强度M（H）在~ 110 K以下表现出偏心磁滞回线，证实了弱铁磁性（WFM）和交换偏置的存在，并详细研究了它们在冷却过程中的发展。WFM归因于AFM基质内未补偿的自旋团簇的形成，其由锰氧化物中的高各向异性稳定，有利于Dzyaloshinskiii-Moriya（D-M）相互作用。从M（H）回路评估的平均倾斜角的温度依赖性提供了WFM演变的定量测量。介电测量表现出导磁效应并发的WFM发病。Jonscher拟合的电导率等温线的低频/直流极限的温度依赖性证实了嵌入在绝缘体中的相对更导电的簇的存在。复阻抗的奈奎斯特阻抗分析揭示了两个弛豫，产生双磁场效应;集总电路参数特征异常的磁相位变化。
2019-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Low temperature Magneto-dielectric coupling in nanoscale layered SmFe0.5Co0.5O3 perovskite
本研究通过磁性和介电测量确定了SmFe0.5Co0.5O3纳米层状混合铁磁层的不同物理特性，磁化强度分析表明该体系为反铁磁体系，在310 K附近有一个磁性转变，在192 K和22 K附近有两个自旋重取向转变。反对称交换相互作用由于磁自旋的倾斜以类似于Ln-Fe-Co系统的方式诱导弱铁磁性。重要的是，这种纳米级层状钙钛矿还表现出约2.5%（100 K）的正磁介电效应，并且该值在该温度的两侧降低。我们根据阳离子之间的磁相互作用以及低温范围内的自旋-晶格相互作用分析了与磁和介电耦合存在相关的条件。
2018-12-21 cond-mat.mtrl-sci
Emergence of half-metallic ferromagnetism in transition metal substituted Na$_{0.5}$Bi$_{0.5}$TiO$_3$
本文通过第一性原理计算研究过渡金属取代NBT，预测其出现半金属铁磁性，并揭示Ni掺杂引发的磁矩、介电发散及显著磁光Kerr效应。
2023-07-06 cond-mat.mtrl-sci
Field-induced giant static dielectric constant in nano-particle aggregates at room temperature
尽管磁和电之间有细微的差别，但麦克斯韦在19世纪早就建立了它们之间的类比。虽然磁性材料显示顺磁性、铁磁性、反铁磁性和抗磁性，但在介电材料中仅发现顺电性、铁电性和反铁电性。如果存在具有与电场相反的直流极化或负介电敏感性ε '-1的材料，则可以找到缺失的“介电性”，其中ε'是相对介电常数的实部。这两个属性已被观察到在纳米粒子聚集体在直流偏置电场在室温下。一个可能的集体效应的纳米颗粒聚集体提出的观察。“介电性”意味着对外部电荷极化的过度屏蔽。具有负静电引力的材料被期望提供对相似电荷的吸引和对电磁波的不寻常散射，这可能对高温超导性和通信产生深远的影响。
2005-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Evidence of Dilute Ferromagnetism in Rare-Earth doped YAG
这项工作证明了在钇铝石榴石电介质晶体中铒离子自旋系综和微波混合腔回音壁模式之间的强耦合机制。结果表明，耦合强度达到了~MHz，模式品质因数超过了$220$.此外，高Q模式的磁响应演示的行为是不寻常的顺磁系统。这种行为包括滞后和记忆效应。系统磁场响应的这种质变被解释为稀土离子杂质的相变。这种现象类似于半导体中的稀铁磁性现象。明确的温度依赖性的现象被证明。
2015-09-15 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Negative capacitance overcomes Schottky-gate limits in GaN high-electron-mobility transistors
本研究提出使用铁性HfO2-ZrO2双层作为栅介质，在GaN高电子迁移率晶体管中同时提升开态电流并降低漏电流，突破了肖特基栅极的常规限制，为基于2DEG的晶体管性能优化提供了新路径。
2025-06-20 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Ferromagnetic ordering in dilute magnetic dielectrics with and without free carriers
综述了过渡金属掺杂氧化物（稀磁氧化物）的理论和实验研究现状。现有数据表明，磁性杂质掺杂氧化物薄膜的一般非平衡态可能有利于具有高居里温度的铁磁性，也可能导致不具有长程磁有序的高度非均匀状态。在这两种情况下，伴随的缺陷（空位），间隙离子起着至关重要的作用。
2008-09-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrical Characterization of High-k (k>115) Crystalline SrTiO3 (STO) thin film integration with GaN with Nanomembrane Transfer Process
本研究通过纳米膜转移方法将高k结晶STO薄膜集成到氮化镓上，分析了其电特性，发现介电常数较高且漏电流低，退火处理略微提高了介电常数但牺牲了漏电流性能。
2025-12-10 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Multiferroic behavior in CdCr2X4 (X = S, Se)
最近发现的多铁性材料CdCr_2S_4表现出铁磁性和弛豫铁电性的共存以及巨大的磁电容效应。该化合物的复介电常数和结构相关的CdCr2Se4的研究通过宽带介电谱使用不同的电极材料。所观察到的磁相变时的磁电容耦合是由磁有序的发展引起的弛豫动力学的巨大变化驱动的。
2005-07-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Improved-Sensitivity Integral SQUID Magnetometry of (Ga,Mn)N Thin Films in Proximity to Mg-doped GaN
采用分子束外延技术在GaN缓冲的Al 2 O3衬底上制备了45 nm GAN：Mg/ 5 nm（Ga，Mn）N / 45 nm GAN：Mg三层结构，以验证包层空穴的间接共掺杂是否会改变（Ga，Mn）N中的自旋-自旋相互作用.四个调查的结构，不同的镁掺杂水平，仔细表征在纳米级的HRTEM，EDX，和SIMS。HRTEM明确排除了外来富Mn相的存在。的结构，直到中等Mg掺杂，没有显示Mg过掺杂的影响。这些结构的磁性研究是由一个专门的实验方法的就业的辅助下，从基板的磁性贡献的原位补偿，允许高达约50倍的减少这种贡献。这种技术，致力于这些结构，同时提供了一个十倍减少的时间不稳定性的磁力单位，并降低了实验抖动，只有$5 \times 10^{-7}$ ~emu在70~kOe，大大提高了精度和可信度的结果，在高磁场的标准积分SQUID磁强计。本文所建立的三层结构的磁特性证明与厚的（Ga，Mn）N单层的已知性质相同，即（i）由超交换驱动的Mn $^{3+}$离子之间的低温铁磁性和（ii）在较高温度下的纯顺磁响应。缺乏由相邻Mg掺杂带来的任何影响的可能原因是包覆层中存在残余Mn，导致预期的p型掺杂在那里失活。这一发现指出，必须施加更密集的技术努力，以促进共掺杂驱动的载流子介导的铁磁耦合在Mn富集的GAN中，特别是在高温下。
2021-02-07 cond-mat.mtrl-sci
The properties of amorphous GaN
在本文中，我们提出了三个非晶GAN模型从第一性原理模拟。我们发现，化学有序的连续无规网络是a-GaN的理想结构。如果不考虑尾态，我们预测64原子模型的光学带隙为3.0eV，250原子模型的光学带隙为2.3eV。我们观察到一个高度本地化的价尾和一个显着的离域指数传导尾，我们与不同的杂交在两个尾巴。基于这些结果，我们推测在n和p型掺杂的电势差。讨论了尾态和缺陷态的结构起源。计算了振动态密度和介电函数，与实验结果一致。
2011-03-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Magneto-transport and Magneto-dielectric effect in Bi-based Perovskite Manganites
研究了钴和镍取代锰对钙钛矿锰氧化物La_（1.2）Bi_（0.8）Mn_（2-x）（Ni/Co）_xO_（6 +d）（x = 0.0-0.8）物理性能的影响。结果表明，铁磁性增强，TC从母体化合物的103 K（x = 0.0）增加到Ni相的178 K，Co相的181 K（x = 0.8）。此外，该系统保持绝缘，并描绘在低温下的磁阻效应相对较大的值（高达67%，在90 K和70 kOe，x = 0.0相）。这些现象被解释为电子相分离，其中铁磁性Mn 4 +/Ni 2+和Mn 4 +/Co 2+相互作用通过超交换相互作用加强Mn 3 +/Mn 4+相互作用。磁转变温度以下的介电测量在80 K时表现出约0.25%的弱磁介电效应，这可能是由于自旋-晶格相互作用。
2008-09-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Enhanced Ferroelectricity and Spin Current Waves in M-Type Barium Hexaferrite
本文报道了具有优良磁性能的M型钡铁氧体（BaFe_（12）O_（19））的本征铁电性和相关介电性质。典型的完全饱和的电极化的强度（P-E）磁滞回线、I-V曲线上的两个非线性反转电流峰以及在居里温度附近的介电常数的巨大变化都为BaFe 12 O 19陶瓷的铁电性提供了充分的实验证据。它具有108 μ C/cm 2的大剩余极化和117 kV/cm的合适矫顽场。BaFe_（12）O_（19）陶瓷的介电温谱中在194 C和451 C处出现的两个峰被认为是铁电-反铁电和反铁电-顺电结构的相变。还观察到常规的强磁滞回线。BaFe_（12）O_（19）陶瓷的磁感应极化是以交变自旋电流波的形式实现的。在500 mT的外加磁场下，获得了幅度为23 mV的ME耦合电压。BaFe_（12）O_（19）具有大铁电体和强铁磁性的复合功能响应，显示了其优异的多铁性，这为研制具有磁电序主动耦合效应的新型电子器件提供了巨大的机遇。
2020-02-26 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
Nitrides as spintronic materials
一份关于第三族氮化物自旋电子学相关工作进展的报告，强调了关于这些材料基本特性的相互矛盾的观点。磁性杂质在GAN晶格中的实际位置以及磁性沉淀物的可能作用进行了讨论。的问题是否由Mn杂质引入的空穴是本地化紧密的Mn d-水平上，而是在杂化的p-d键合状态的解决。自旋-自旋相互作用和磁相的性质，所提供的理论和实验研究结果，概述，并提出了可能的起源观察到的高温铁磁性（Ga，Mn）N。实验研究旨在评估GAN中的自旋相干和退相的特征时间。
2003-06-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Crossover from meta-magnetic state to spin-glass behaviour upon Ti-substitution for Mn in CuMn2O4
采用固相反应法制备了CuMn_（2-x）Ti_xO_4（x = 0，0.25和0.50）四元畸变尖晶石，并对其进行了中子衍射、红外光谱、介电谱和磁化强度测量。中子衍射和FTIR光谱提供了有关相形成的信息。磁化率表明，在低于76 K时，样品呈现亚铁磁有序结构，当Ti取代Mn时，样品的亚磁态转变为自旋玻璃行为。此外，所有尖晶石的室温M（H）都可用弱铁磁性的Arrott图描述。此外，室温介电测量提供了由晶界效应主导的CuMn 2 O 4的电子性质，该晶界效应在Ti取代CuMn 2 O 4中的Mn时显著增加。
2020-11-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Epitaxial growth and magnetoelectric relaxor behavior in multiferroic 0.8Pb(Fe1/2Nb1/2)O3-0.2Pb(Mg1/2W1/2)O3 thin films
研究了用脉冲激光沉积法在（001）SrTiO 3衬底上外延生长的0.8Pb（Fe_（1/2）Nb_（1/2））O_3 -0.2Pb（Mg_（1/2）W_（1/2））O_3薄膜的电磁性能。在710 oC和0.2 mbar左右的窄沉积窗口已被确定为实现外延单相薄膜。观察到一个典型的Vogel-Fulcher弛豫型介电和磁化率色散，表明这些薄膜中的磁电弛豫行为类似于散装。我们确定了一个磁簇的冻结温度为36 K，同时观察弱铁磁性通过磁滞回线高达300 K。
2009-10-05 cond-mat.mtrl-sci
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
Engineering room-temperature multiferroicity in Bi and Fe codoped BaTiO3
Fe掺杂到BaTiO 3中，稳定了顺电六方相，代替了铁电四氢呋喃[P. P. et al. Phys. Rev. B，101，064409（2020）]。我们发现，同时掺杂的Bi和Fe到钛酸钡有效地提高了磁电（ME）多铁性响应（铁磁性和铁电性）在室温下，通过仔细调整的Fe价态，随着控制恢复的铁电性，四相。随着Bi掺杂量的增加，Ba_（1-x）Bi_xTi_（0.9）Fe_（0.1）O_3（0<x<0.1）样品的介电常数随温度的变化逐渐增大，介电损耗角正切值逐渐减小，这使得Bi-Fe共掺杂量较高的样品（x=0.08）有望用作室温高k介电材料。有趣的是，x=0.08（Bi-Fe共掺杂）样品不仅被发现在室温下比x=0（仅掺杂Fe）强铁电性（~20倍）和铁磁性（~6倍），而且还观察到更好的绝缘性（更大的带隙），具有更大的ME耦合的间接特征，如从磁矫顽场随着温度降低的异常减少所指示的。因此，室温ME多铁性已被设计在Bi和Fe共掺杂的BTO（钛酸钡）化合物。
2020-08-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Room Temperature Ferrimagnetism, Magnetodielectric and Exchange Bias Effect in CoFeRhO$_4$
本研究针对3d-4d混合尖晶石氧化物CoFeRhO$_4$开展多物性表征，确定其355K onset的共线长程亚铁磁结构，揭示室温下磁介电与交换偏置效应的起源，证明其在传感器及自旋电子学领域的应用潜力。
2023-04-27 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
Particle size dependence of magnetization and phase transition near T_N in multiferroic BiFeO3
本文报道了多铁性BiFeO_3系统在T_N（~643 K）处的相变随颗粒尺寸的变化。我们采用电、热和温度相关的X射线衍射（XRD）研究来表征许多样品中的转变。我们还进行了详细的磁测量，在温度制度2-300 K下的磁场100-10000 Oe的散装和纳米晶体系统。在体相体系中，在T_N处有一个尖锐的吸热峰，并在~150 K（Δ T）范围内有一个宽的特征，而纳米尺度体系只表现出宽的特征。发现在T_N处出现的特征介电异常在T_0和T_N处都出现。由于具有不同电导率的异质区域之间的界面的麦克斯韦-瓦格纳分量也存在。在较低温度下测量的磁性证实了我们在量热法中的观察结果。纳米BiFeO 3的亚稳性随着零场冷却（ZFC）和场冷却（FC）磁化强度在~100 K以下的发散和更快的磁弛豫而增加。有趣的是，在纳米BiFeO 3中，人们也观察到在较低温度下的有限磁性，这指出适当的颗粒尺寸和形状的设计可以诱导铁磁性。Bi/Fe-离子和/或氧的非化学计量的不均匀分布似乎引起热，磁以及电响应的广泛特征。
2006-01-30 cond-mat.mtrl-sci
