Investigation of dielectric anomalies at cryogenic temperatures in the (1-x)[Pb(Mg1/3 Nb2/3)O3]-xPbTiO3 system
在频率和温度范围从1 kHz到100 kHz和从15到600 K,分别在(1-x)[Pb(Mg 1/3 Nb 2/3)O3]-xPbTiO 3陶瓷0.10 x 0.40的复介电常数测量。意外的介电异常,这是依赖于频率,被发现在低温下。已经证实,总是观察到这种介电行为,而与组合物是否呈现“正常”铁电或弛豫特性无关。在文献中发现的两个当前模型的框架内分析结果。得出的结论是,没有一个建议的机制,唯一地满足实验结果在这里调查的组成范围内。
2004-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Low temperature dielectric anomalies in HoMnO_3: The complex phase diagram
在低温(1.8 K< T <10 K)和外加磁场作用下,多铁性六方HoMnO_3的介电常数呈现出前所未有的异常多样性,这与Ho磁矩、Mn自旋和铁电极化耦合系统中的磁相变有关.推导出的相图是复杂得多,比以前假设的,包括重入相,相变与不同的热和场滞后,以及几个多临界点。磁弹性相互作用在磁相变处引入晶格异常。对HoMnO_3的T-H相图的重新评价是必要的。
2005-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic Field Effect and Dielectric Anomalies at the Spin Reorientation Phase Transition of GdFe3(BO3)4
GdFe 3(BO 3)4在156 K时发生结构相变,在36 K时出现Fe 3+磁矩的反铁磁序,在9 K时发生自旋重取向相变。在高达7 kOe的外部磁场的应用下,通过介电,磁性和热容测量的重取向相变进行了研究。的介电常数表明存在两个不同的异常在T_SR = 9 K,分开的温度下,外部磁场。自旋旋转相变是一级性质通过磁模拟的克劳修斯-克拉珀龙方程。在8 K和7 kOe下观察到高达1%的磁介电效应。在9 K的自旋重取向相变以下观察到沿c轴的单轴磁热效应。
2006-03-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dielectric anomalies and spiral magnetic order in CoCr2O4
我们研究了多晶CoCr $_2$ O $_4$的结构、磁性、热力学和介电性能,该材料是一种具有亚铁磁和螺旋磁结构的绝缘尖晶石。低于$T_c$ = 94 K的样品开发远程亚铁磁秩序,我们属性在$T_N$ $\approx$ 25 K与远程螺旋磁秩序的发病急剧相变。中子测量证实,虽然在80 K和11 K下结构保持立方,但到11 K时存在复杂的磁有序。密度泛函理论支持亚铁磁半导体的磁相互作用与非共线有序一致的观点。对CoCr $_2$ O $_4$的电容测量表明,在$T_N$处介电常数急剧下降,但也显示出异常,即热滞后落在约$T$ = 50 K和$T$ = 57 K之间。我们尝试性地将这种较高温度下的介电异常归因于\textit{short-range}螺旋磁序的发展,并在利用介电谱研究非共线短程磁结构的背景下讨论了这些结果。
2006-03-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
In-plane Dielectric and Magnetoelectric Studies of BiFeO3
BiFeO 3(BFO)薄膜的面内温度依赖性介电行为在450(+/-10)K和550 K附近表现出扩散但显著的相变,介电损耗温度依赖性表明存在皮层效应。450 K异常接近Polomska等人首次报道的“转变”[Phys. Stat. Sol. 23,567(1974)]。550 K异常与最近报道的表面相变一致[Xavi等人PRL 106,236101(2011)]。此外,在低温下也发现了反常现象:经过几次实验循环后,在1 kHz < f <1 MHz的频率下,介电损耗在自旋重取向转变(SRT)温度(~ 201 K)附近出现明显的弛豫型相变,并遵循非线性Vogel-Fulcher(V-F)关系;在低于1 kHz的频率下,在~180 K附近观察到另外的尖锐异常。正如Cowley等人最近所强调的[Adv.Phys.60,229(2011)],对于所有弛豫铁电体,预期趋肤效应。使用叉指电极,实验数据和理论模型的面内纵向和横向直接磁电(ME)系数。
2012-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Novel dielectric anomalies due to spin-chains above and below Neel temperature in Ca3Co2O6
本文报道了自旋链化合物Ca 3Co 2 O 6在24 K时的新的介电行为,该化合物具有Neel有序结构。发现等温介电常数-磁场曲线中的原始曲线位于“蝴蝶形”包络曲线之外,远低于T_N(例如,2.6 K),具有在行进通过磁场诱导的磁转变之后在零场中的高场磁电(ME)相的部分停滞的特征。这一行为与等温磁化数据中观察到的行为相反。因此,这项工作带来了一个新的情况下,由于ME耦合的“相共存现象”。另一个奇怪的发现是,在85 - 115 K附近,在T_N以上有一个很宽但很弱的介电常数峰,这可归因于初始自旋链磁有序。这一发现应该激发进一步的工作,研究磁链的人工组件上的ME耦合,也要记住可能的应用所需的小型化。
2013-10-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High-frequency dielectric anomalies in a highly frustrated square kagome lattice nabokoite family compounds ACu$_7$(TeO$_4$)(SO$_4$)$_5$Cl (A=Na, K, Rb, Cs)
本文研究纳博科石族方卡戈梅晶格化合物的高频介电性质,发现Na和K化合物分别在约100 K和26 K处存在强介电异常,并探讨其与反铁电有序及延迟磁有序的关系。
2024-01-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hexagonal polymorphism induced structural disorder and dielectric anomalies of Ca/Mn modified BaTiO3
Indian Institute of Technology Indore(印度印多尔理工学院);Bhabha Atomic Research Centre(巴哈原子研究中心);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所);King Fahd University of Petroleum & Minerals(法赫德国王石油矿产大学)
本研究通过EXAFS和TEM分析Ca/Mn改性BaTiO3的结构变化,发现六方多形性导致带隙降低及介电异常,揭示了缺陷对相变行为的影响。
2025-11-22 cond-mat.mtrl-sci
Low-Temperature Dielectric Anomalies at the Mott Insulator-Metal Transition
相关驱动的莫特转变通常的特点是在绝缘体-金属相边界的电阻率下降;然而,复介电常数提供了一个更深入的了解微观性质。我们研究了莫特绝缘体$κ$ -(BEDT-TTF)$_{2}$ -Cu $_2$(CN)$_3$在通过施加外压和化学取代施主分子从量子自旋液体调谐到费米液体状态时的频率和温度依赖的介电响应。在低温下的共存区在一级转变导致强增强的准静态介电常数$ε_1$时,有效的相关性被调谐通过临界值。几个动力学制度确定周围的莫特点和生动地映射通过明显的介电常数交叉。所有的实验趋势都是由单带哈伯德模型的动力学平均场论和渗流理论所描述的。
2019-11-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetodielectric coupling in Mn3O4
利用热力学、磁学和介电测量研究了四元尖晶石Mn $_3$ O $_4$中与自旋有序转变相关的介电异常。我们发现,Mn $_3$ O $_4$中的三个磁有序转变中的两个导致了零外加磁场下随温度变化的介电常数的降低.施加磁场的多晶样品离开这两个介电异常几乎不变,但导致介电常数的增加,在中间自旋有序过渡。我们讨论了这种磁介电行为的自旋-声子耦合的可能起源。能带结构的计算表明,在其亚铁磁态,Mn $_3$ O $_4$对应于一个半导体没有轨道简并由于强Jahn-Teller失真。
2007-03-26 cond-mat.mtrl-sci
Successive dielectric anomalies and magnetoelectric coupling in honeycomb Fe$_4$Nb$_2$O$_9$
结合单晶X射线衍射、中子衍射和磁介电测量,给出了Fe_4Nb_2O_9的磁结构和磁致允许的磁电耦合。在TN=93 K时发生反铁磁转变,在TS=70 K时发生位移转变。Fe_4Nb_2O_9的介电常数随温度的变化具有很强的各向异性,第一个反常出现在93 K,是由于长程自旋有序引起的交换伸缩,第二个反常出现在70 K,主要是由于O原子位移引起的结构相变.磁场诱导的磁电耦合在单晶Fe_4Nb_2O_9中观察到,并与解决的磁结构,这是反铁磁排列的铁磁链在蜂窝状平面的特性是兼容的。我们建议,这种磁对称性应免疫外部磁场在一定程度上有利于在蜂窝平面的自由旋转的时刻,奠定了一个有前途的系统,以控制的磁电性能的磁场。
2020-03-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic and magnetodielectric coupling anomalies in the Haldane spin-chain system Nd2BaNiO5
本文详细地报道了含轻稀土离子的Half自旋链化合物Nd_2BaNiO_5的磁性、热容、介电和磁介电(MDE)行为与温度(T)和磁场(H)的关系。除了在(T_N=)48 K时出现的长程反铁磁有序外,我们还观察到在10 K附近的另一个磁转变,这个转变似乎是玻璃型的,在外加磁场(甚至H= 100 Oe)的情况下会消失。介电常数随温度的变化也有相应的反常现象。在2和5 K下的等温M(H)曲线揭示了在90 kOe附近存在磁场诱导的转变;等温H依赖的介电常数也跟踪这样的变磁转变。这些结果说明了该化合物中的MDE偶联。此外,我们观察到一个很强的频率依赖性的阶跃的T依赖的介电常数与此功能出现在25-30 K的最低频率为1 kHz,远低于T_N。这是由于晶体场效应和Nd和Ni之间的交换相互作用之间的相互作用,这建立了介电测量的灵敏度来检测这种效应。有趣的是,所观察到的T-依赖的介电常数曲线的分散体基本上是H-独立的在整个T-测量范围内,尽管存在的MDE耦合,这是在这个系列中的其他重稀土成员形成鲜明对比。
2015-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The anomalies of the properties of nanomaterials related to the distribution of the grain sizes
计算了BaTiO_3纳米晶陶瓷的比热和介电常数随温度变化的尺寸效应。我们考虑了颗粒大小的分布,这存在于任何真正的纳米材料中。由于温度与尺寸之间的关系,这种分布导致了从铁电相到顺电相的尺寸驱动转变的温度分布。根据尺寸分布函数计算了相变温度分布函数。该函数允许计算纳米材料中任何物理量的温度依赖性。作为例子,我们计算了纳米晶粒铁电陶瓷的比热和介电常数。结果表明,尺寸分布对观察到的性质,特别是对从实验值提取的临界尺寸和温度的强烈影响。我们进行了比较的理论与测量的比热和介电常数在钛酸钡纳米材料。所发展的理论很好地描述了实验数据。讨论了从实验数据中提取粒度分布函数参数和临界参数的可能性。
2004-06-01 cond-mat.mtrl-sci
Bias field effect on the temperature anomalies of dielectric permittivity in PbMg1/3Nb2/3O3- PbTiO3 single crystals
在(1-x)PbMg_(1/3)Nb_(2/3)O_3-(x)PbTiO_3(0<x<0.35)单晶中,介电常数最大值的温度Tm随偏置场E单调增加,与此相反,Tm在达到一定阈值场Et时保持不变或随偏置场E减小,高于阈值场Et时Tm开始增加。Et随x减小,在x=0.4时几乎消失。我们解释了这种场依赖性的淬火随机场和平均极化定向偶极子之间的耦合。对于0.06<x<0.13的晶体,绘制了弛豫相、铁电相、玻璃相和铁电-玻璃混合相的T-E相图。铁电相和弛豫相之间的边界对应于一阶相变,并且其特征在于具有在场冷却模式中获得的线的大曲率的热滞后,并且通过端点的存在,在该端点之上铁电相和弛豫相之间没有差异。玻璃相在Vogel-Fulcher温度TVF附近具有几乎与场无关的边界。玻璃序参量和极化之间的耦合在低于TV的温度下改变铁电边界
2005-06-10 cond-mat.mtrl-sci
Dielectric anomalies and magnetodielectric coupling behavior of single crystalline Ca3Co2O6, a geometrically frustrated magnetic spin-chain system
研究了自旋链系统Ca_3Co_2 O_6单晶在25 K以下经历几何阻挫反铁磁有序时的介电行为与温度和磁场(H)的关系,并与磁化强度(M)行为进行了比较。结果为该化合物中各向异性磁介电(MDE)耦合提供了证据。交流磁化率表现出很强的频率依赖性的H平行与变化的这一功能与外部直流磁场的应用。没有功能的交流磁化率可以观察到H垂直c,从而提供了强各向异性的自旋玻璃行为的证据。有趣的是,尽管存在MDE耦合,但对于两个结晶方向(E平行c和E垂直c,其中E是电场),电介质中的强频率依赖性都存在,H的影响可以忽略不计。这一结果似乎表明电偶极子和自旋玻璃的不同动力学,尽管它们彼此耦合。此外,有趣的是,在某些温度下,在MDE的高(磁场)值的三分之一处也存在一个台阶,跟踪M(H)中的类似台阶。这项工作也证实了以下不寻常的功能报告的多晶体,当沿c轴测量。当电场沿自旋链(晶体学c方向)施加时,介电常数在50-130 K附近呈现宽峰;然而,对于垂直取向,该特征基本上不存在。这一发现支持的作用,初期自旋链有序诱导磁介电耦合。当沿着自旋链施加磁场时,无论施加的电场的方向如何,都存在磁电相共存的特征。
2016-03-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High frequency dielectric and magnetic anomaly at the phase transition in NaV2O5
我们发现NaV_2O_5在微波和远红外频率范围内的介电和磁导率随温度的变化有反常现象。反常现象发生在相变温度T_c处,此时自旋能隙打开.介电常数ε_a和ε_c的实部在低于T_c时减小。除靠近T_c的狭窄区域外,α的减小与T_c处出现的X射线反射强度成正比。介电常数的反常可以用出现在Tc以下的ab平面上的锯齿形电荷有序来解释。微波磁损耗的异常可能与钒梯中自旋自由度和电荷自由度之间的耦合有关。
1998-10-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A combined theoretical and experimental study of the low temperature properties of BaZrO3
BaZrO 3的低温性能揭示相结合的实验技术(X射线衍射,中子散射和介电测量)与理论的第一性原理为基础的方法(总能量和线性响应计算内密度泛函理论,有效的哈密顿方法纳入/忽略零点声子振动)。与大多数钙钛矿系统不同,BaZrO 3不经历任何(长程有序)结构相变,因此即使忽略零点声子振动,在2 K以下仍保持立方和顺电性。另一方面,这些后一种纯量子效应导致立方晶格参数在~ 40 K以下的可忽略的热依赖性。它们还通过诱导介电响应实部的整体饱和来影响BaZrO 3的介电性,温度低于~ 40 K。分别在50-65 K和15 K附近进一步观察到介电响应实部和虚部的两个精细结构。微观起源(例如,不可避免的缺陷和氧八面体旋转发生在局部规模)的这种异常。最后,可能的原因的事实,这些介电异常的一些以前没有报道在更好地研究KTaO 3和SrTiO 3初期铁电体也进行了讨论。
2005-03-16 cond-mat.mtrl-sci
Dielectric signature of charge order in lanthanum nickelates
三个电荷有序镧镍酸盐La 2-xAxNiO 4,取代与特定量的A = Sr,Ca,Ba,以实现相称的电荷顺序,使用宽带介电谱高达GHz的频率进行了研究。样品的转变温度的特征在于额外的比热和磁化率测量。我们发现巨大的幅度的介电常数为所有三种化合物和强大的弛豫功能,这部分是麦克斯韦-瓦格纳型所产生的电极极化。出乎意料的是,这些材料的温度依赖性的巨大的介电常数表现出明显的异常的电荷阶跃。
2012-03-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Anomalous Low-Frequency Dielectric Response of Clay-Water System
在这项工作中,我们给出了选定的高岭石粘土在不同的含水量从干,过塑到液限的低频介电响应的分析。对于所有研究的样品,取决于水分含量,介电函数的实部反映了在一定频率范围内的异常行为,在该频率范围内观察到介电响应实部的负值。解释异常的广义电导率模型的基础上的粘土-水电解质离子在孔隙水中的自由运动和粘土颗粒表面附近的限制运动。结果表明,离子在湿粘土中的动力学部分地受反常扩散控制。
2005-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Large Magneto-Dielectric Effects in Orthorhombic HoMnO3 and YMnO3
我们已经发现了一个显着的增加(高达60%)的介电常数与磁秩序的开始在42 K的亚稳正交结构的YMnO 3和HoMnO 3,证明了存在一个强的磁介电耦合的化合物。磁,介电和热力学性质显示出明显的异常,在发病的无公度磁秩序和热滞后效应的锁定在转变温度,在该无公度磁秩序锁定成一个温度无关的波矢量周围观察。Mn ~(3+)自旋和Ho ~(3+)磁矩的阶数都对磁-介电耦合有贡献。一个大的磁介电效应,在HoMnO 3中观察到在低温下的介电常数可以通过外部磁场调谐,导致在7特斯拉的下降高达8%。通过比较YMnO 3和HoMnO 3的数据,分离出介电响应与Mn和Ho磁序之间的耦合的贡献。
2005-01-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Positive and negative magnetocapacitance in magnetic nanoparticle systems
研究了嵌埋在绝缘基体中的MnFe $_2$ O $_4$和$γ$ -Fe $_2$ O $_3$磁性纳米粒子的介电性能。样品表现出与频率相关的介电异常与磁阻塞温度和显着的磁电容高于此阻塞温度,高达0.4%,在H = 10 kOe。对于这两种样品,磁场诱导的介电常数变化与样品磁化强度的平方成比例。这些测量表明磁性纳米颗粒的介电性质与系统中磁矩的配置密切相关。由于体γ-Fe 2 O3和MnFe 2 O3都不是磁电材料,这种磁介电耦合被认为是由非本征效应引起的,这些非本征效应是根据最近有关磁阻和磁容行为的工作进行讨论的。
2006-02-02 cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependent magnetic, dielectric and Raman studies of partially disordered La2NiMnO6
我们报告了详细的磁性,介电和拉曼光谱研究部分无序和双相双钙钛矿La 2NiMnO 6。直流和交流磁化率测量结果表明,在TC 1 ~ 270 K和TC 2 ~ 240 K温度范围内,样品出现了两个磁异常,这可能分别反映了单斜相和菱方相的铁磁有序性。在较低的温度(Tsg ~ 70 K)下也观察到一个宽峰,表明由于Ni ~(2+)和Mn ~(4+)离子的部分反位无序引起的自旋玻璃化转变。与纯单斜相不同,双相化合物在270 K附近表现出广泛但明显的介电异常,这是磁介电效应的特征。在220 cm-1至1530 cm-1的宽光谱范围内,温度范围为12 K至300 K之间的温度依赖性拉曼研究揭示了与TC 1附近的(Ni/Mn)O 6八面体相关的第一阶和第二阶拉曼模式的强重整化,这意味着强自旋-声子耦合。此外,在自旋玻璃化转变温度附近的八面体的反对称伸缩振动的频率的温度依赖性的异常。
2013-12-26 cond-mat.mtrl-sci
Electrical Relaxation and Transport in 0.5Cs2O- 0.5Li2O-3B2O3 Glasses
在100 Hz - 10 MHz频率范围内,研究了0.5Cs_2O-0.5Li_2O-3B_2O_3(CLBO)透明玻璃的介电常数和电导率随频率和温度的变化关系。淬火玻璃的介电常数随着温度的升高而增加,在玻璃化转变温度和结晶温度附近表现出异常。使用Havinga公式估计介电常数的温度系数(35 \pm 2 ppm.K-1)。在313 K下的介电损耗为0.005 \pm 0.0005在所有的频率下研究。发现与从电模量谱确定的电弛豫相关的活化能为1.73 \pm 0.05 eV,接近于DC电导率获得的活化能(1.6 \pm 0.06 eV)。使用Jonscher幂律分析了频率依赖的电导率。这些介电特性的组合表明这些是电能存储装置应用的良好候选者。
2010-07-30 cond-mat.mtrl-sci
Microscopic description of the low-temperature anomalies in silica and lithium silicate via computer simulations
通过计算机模拟揭示了低温异常的性质,特别是二氧化硅和锂硅玻璃中隧穿系统的性质。系统地探讨了这些系统的势能景观相邻对的局部极小值,这可能会在低温下作为双阱势(DWP)。三种不同类型的DWP的区别,有关完美协调的二氧化硅,内在的二氧化硅缺陷,和外在的缺陷。详细地描述了它们的空间延伸和偶极矩等性质。此外,还估计了隧道系统(即对称DWP)的绝对数量。并与Suprasil I和Suprasil W的介电回波、比热和声学实验结果进行了比较。所有相关功能的半定量协议。
2006-09-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Phase transformations in methanol at high pressure measured by dielectric spectroscopy technique
在宽的压力和温度范围内($P < 6.0$ GPa; 100 K $<T<$ 360 K)测量的甲醇介电响应揭示了一系列异常,这些异常可以解释为甲醇的几个固相之间的转变,包括迄今未知的高压低温相,其稳定范围为$P > $ 1.2 GPa $T < 270$ K。在中间P-T区$P \approx 3.4-3.7$ GPa $T \approx 260-280$ K中,发生了一系列复杂的结构转变,涉及四种甲醇晶体结构。在$P \approx 4.3-4.5$ GPa窄范围内的较高压力下,甲醇可通过相对缓慢的冷却以易碎玻璃($P= 4.5$ GPa下的$T_g \approx 200$ K、$m_p \approx 80$)的形式获得。
2013-07-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Structural phase transition and dielectric relaxation in Pb(Zn1/3Nb2/3)O3 single crystals
用高分辨同步辐射X射线衍射(X射线能量为32 keV)和介电谱(频率范围为100 Hz - 1 MHz)研究了Pb(Zn 1/3 Nb 2/3)O3(PZN)晶体的结构和介电性能。在高温下,PZN晶体表现出立方对称性,并且存在弛豫铁电体固有的极性纳米区域,如由单个(222)布拉格峰和在峰的基础处的明显尾部所证明的。在低温下,除了已知的菱面体相外,还发现了另一种低对称性的铁电相,这两种相以介观畴的形式共存。在325和390 K之间扩散并观察到铁电相变,其中低温相的浓度逐渐增加,并且在冷却时立方相消失。然而,在扩散相变的温度范围内没有检测到介电异常。介电常数的温度依赖性在较高的温度(Tm = 417 - 429 K,取决于频率)下显示出最大值,在T < Tm时具有典型的弛豫色散,Tm的频率依赖性符合Vogel-Fulcher关系。应用电场从立方相冷却或极化的晶体在铁电相引起的介电常数在T 390 K的急剧异常,并大大减少在较低温度下的分散,但Tm周围的介电弛豫过程保持定性不变。结果进行了讨论,在本模型的弛豫和比较与原型弛豫铁电体Pb(Mg 1/3 Nb 2/3)O3的框架。
2004-05-03 cond-mat.mtrl-sci
Origin of Large Dielectric Constant with Large Remnant Polarization and Evidence of Magnetoelectric Coupling in Multiferroic La modified BiFeO3-PbTiO3 Solid Solution
超晶格反射的存在以及粉末中子和X射线衍射数据的详细分析表明,富La(BF $_{0.50}$ -LF $_{0.50}$)$_{0.50}$ -(PT)$_{0.50}$(BF-LF-PT)在环境条件下具有空间群为\textit{$R3c$}的铁电菱形晶体结构。晶格参数、倾斜角、计算的极化$(P_{s})$、体积以及超晶格和磁反射的积分强度的温度依赖性在170 K附近显示出异常。在$473K \leq T \leq 573K$温度范围内进行阻抗谱、介电和交流电导率测量,以探测$T_c^{FE}$附近具有大介电常数的大剩余极化和频率依赖性宽跃迁的起源。阻抗谱测量的结果清楚地显示了在整个频率范围($10^{3}$ Hz $\leq f\leq 10^{7} $ Hz)内晶粒和晶界的贡献。可以得出结论,与晶粒相比,晶界的电阻性和电容性更大,导致样品中的不均匀性,从而引起宽频率依赖的介电异常。介电常数和剩余极化值的增加可能是由于颗粒界面和晶界处电荷堆积引起的空间电荷极化。在$T_c^{FE}(\sim 523$ K)下使用Maxwell-Wagner模型拟合介电常数($ε^{\prime\prime}$)的虚部与频率数据,并且模型与高达$10^{5}$ Hz的数据拟合得非常好。磁介电测量证明样品在$\sim 170$ K开始表现出磁电耦合,这也被中子衍射数据所验证。
2010-02-08 cond-mat.mtrl-sci
Ion relaxation dynamics in 0.5Li2O-0.5Na2O-2B2O3 (LiNaB4O7) glasses
在100 Hz - 10 MHz频率范围内,研究了组成为0.5Li_2O-0.5Na_2O-2B_2O_3(LNBO)的透明玻璃的介电常数、电模量和电导率随频率和温度的变化关系。介电数据已被分析使用科尔-科尔方程与电导率项的增加。电导率服从Jonscher普适定律。淬火玻璃的介电常数和损耗随着温度的升高而增加,在玻璃化转变温度和结晶温度附近表现出异常。从电弛豫数据中提取了不同温度下的体DC电导率。电导率图没有发现遵循Summerfield缩放由于混合碱效应。利用Kohlrausch-Williams-Watts(KWW)关系的近似解对电模量谱的虚部进行建模。拉伸指数β为0.56,与温度无关。
2010-07-10 cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of magnetic ordering temperature and magnetodielectric coupling by hole doping in a multiferroic DyFe0.5Cr0.5O3
我们报告的结果,我们的调查的磁性,热力学和介电性能的钙取代半掺杂的正铬铁矿,Dy0.6Ca0.4Fe0.5Cr0.5O3。磁化率和热容数据表明该化合物经历了两个反铁磁转变,一个在~132 K,另一个在~22 K。这些值高于DyFe0.5Cr0.5O3的值。这一发现突出了以Ca+2形式代替磁性Dy+3的非磁性空穴掺杂倾向于提高该半掺杂正铬铁矿中的磁性转变温度。我们将其归因于由于空穴掺杂导致的Cr/Fe离子的价态的可能变化。介电异常附近的磁有序温度表明磁介电耦合,这是证实了磁场依赖的介电研究。最值得注意的观察是,磁介电耦合强度得到显着增强相比,DyFe0.5Cr0.5O3。结果表明,在该体系中,通过空穴掺杂来调节磁介电耦合是可能的。
2017-03-24 cond-mat.mtrl-sci
On the room temperature multiferroic BiFeO3: Magnetic, dielectric and thermal properties
直流磁化率在1.5和800 K之间,交流磁化率和磁化强度,热力学性质,无线电和音频波介电常数和电导率的温度依赖性,在毫米波长的无接触介电常数,以及铁电极化单晶BiFeO 3的报告。磁化率的一个很好的发展异常信号的反铁磁秩序的开始接近635 K。除了这种异常没有进一步的迹象表明相或玻璃化转变的磁直流和交流阻抗下降到最低温度。的热容量已被测量从2 K到室温和显着的贡献,从磁振子激发已被检测到。从低温热容量的各向异性间隙的磁振子模式的顺序为6毫电子伏已被确定。在温度T > 300 K和频率低于1 MHz时,在标准两点配置中测量的介电常数由Maxwell-Wagner效应主导。在较低的温度下的介电常数和损耗的温度依赖性揭示没有异常的实验误差之外,既不相变,也没有强的自旋声子耦合。介电常数的温度依赖性在微波频率下无接触测量。在室温下,介电常数的固有值为53。损耗是实质性的,并且强烈地依赖于频率,表明跳跃电导率占优势。最后,在小的薄样品中,我们能够测量10和200 K之间的铁电极化。饱和极化为40 microC/cm ^2,与文献报道相当。
2010-07-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical Response of Grating-Coupler-Induced Intersubband Resonances: The Role of Wood's Anomalies
从理论和实验两方面研究了准二维电子系统中光栅耦合器引起的子带间集体跃迁。对抛物量子阱中的准二维电子气样品进行了远红外透射实验。对于不同周期的矩形光栅耦合器,我们观察到传输线形状和峰高对光栅周期的强烈依赖性,即对从衍射光束到集体子带间共振的波矢量转移的依赖性。结果表明,随着光栅周期的增加,线的形状从洛伦兹变换成强非对称的线形。在理论上,我们用局域光学的传输矩阵法处理这个问题,并应用模式展开法计算光栅的影响。光学单轴准二维电子气描述的随机相位近似的长波长限制的本地介电张量,其中包括尺寸量子化的影响。我们的理论很好地再现了实验线型。传输线形状的变形,我们解释这两种类型的伍德异常的发生。
1997-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous structural behavior and antiferroelectricity in BiGdO$_{3}$: Detailed temperature and high pressure study
通过介电常数、压电电流、极化-电场环、拉曼散射和X射线衍射测量对BiGdO $_{3}$进行了详细的温度和压力研究。温度依赖的介电常数和介电损耗在约290 K(T $_r$)和720 K(T $_C$)处显示两个异常。后者的异常是最有可能由于反铁电顺电过渡暗示在室温下的压电电流和极化电场环测量,而前者的异常表明极化的重新取向。立方晶系到正交晶系的结构转变,观察到在约10 GPa的高压X射线衍射研究伴随着各向异性的晶格参数的变化。在结构转变过程中,沿$a$轴膨胀约30%,沿$b$轴收缩约15%,导致晶胞体积膨胀9.5%。这种结构转变得到了640 cm $^{-1}$拉曼模式在10 GPa以上的异常软化和半高全宽(FWHM)大幅增加的证实。增强大的结构变形和显着的体积膨胀的结构转变过程中,向反铁电铁电过渡的系统中的指示。
2020-02-21 cond-mat.mtrl-sci
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
Dipole Ordering of Water Molecules in Cordierite: Monte Carlo Simulations
根据最近的实验数据,水分子的电偶极子,单独封闭在堇青石晶体的规则间隔的纳米孔中,由于它们的相互作用而在低温下变得有序,并且显示出它们的介电磁化率的频率依赖性,这是弛豫铁电体的典型特征。相应的相变伴随着异常的热力学量,如热容和介电磁化率,这是计算在这里使用Monte Carlo方法,并讨论了它们的协议的实验数据。尽管增加的相关长度,部分填充的偶极晶格在低温下,根据计算,不具有长程序,并对应于偶极玻璃。这个模拟给出了一个微观洞察极性纳米区域的形成弛豫铁电体和它们的大小的温度依赖性。
2021-04-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct Evidence for a Two-component Tunnelling Mechanism in the Multicomponent Glasses at Low Temperatures
用二能级系统隧穿模型(TM)较成功地解释了低温($T<$ 1 K)下窗口玻璃的介电反常现象。然而,最近在多硅酸盐玻璃\cite{ref1} - \cite{ref3}中发现的磁效应,以及来自混合的(SiO $_2$)$_{1-x}$(K $_2$ O)$_x$和(SiO $_2$)$_{1-x}$(Na $_2$ O)$_x$玻璃\cite{ref4}的一些较旧的数据,表明需要适当地推广2LS TM。我们表明,不仅为磁效应\cite{ref3,ref5},但也为混合玻璃中没有一个字段,提供了正确的扩展的2LS TM的(异常)多级隧道系统的方法,我们之一。在混合玻璃中,新的2LS通过稀释作用在SiO $_4$ -掺杂团簇的壳附近形成。
2009-09-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Successive magnetic phase transitions with magnetoelastic and magnetodielectric coupling in the ordered triple perovskite Sr$_3$CaRu$_2$O$_9$
该研究通过直流磁化、中子衍射与介电测量,揭示 Sr$_3$CaRu$_2$O$_9$ 在约190 K和160 K发生连续磁相变,并伴随磁弹性与磁介电耦合。
2023-07-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el