Ca_3Co_{2-x}Mn_xO_6 (x ~ 0.96) is a multiferroic with spin-chains of alternating Co(2+) and Mn(4+) ions. The spin state of Co(2+) remains unresolved, due to a discrepancy between high temperature X-ray absorption (S=3/2) and low temperature neutron (S=1/2) measurements. Using a combination of magnetic modeling and crystal-field analysis, we show that the existing low temperature data cannot be reconciled within a high spin scenario by invoking spin-orbit or Jahn-Teller distortions. To unify the experimental results, we propose a spin-state crossover with specific experimental predictions.
Magnetic and Dielectric Properties in Multiferroic Cu3Mo2O9 under High Magnetic Fields
研究了高磁场作用下Cu 3 Mo 2 O 9单晶的磁性和介电性能。这种多铁性化合物具有扭曲的四面体自旋链。准一维效应和几何自旋阻挫效应预计将同时出现。在高达74 T的脉冲磁场下测量了磁电流和微分磁化强度。我们还测量了在高达23 T的静态场下的电极化的强度与电场曲线/回路。介电性质在磁场处发生变化，在磁化曲线中观察到磁化跳变。此外，在高磁场下发现磁化平台。
Magnetization induced local electric dipoles and multiferroic properties of Ba2CoGe2O7
Ba_2CoGe_2O_7是一类特殊的多铁性材料，具有非中心对称的非极性结构，其性质由旋转反转对称性决定。与反转不同，旋转反转对称性可以容易地被磁化破坏。此外，由于特定的结构模式，Ba 2CoGe 2 O 7的磁结构相对较软。总之，这导致了丰富多样的多铁性，其中磁结构可以容易地被磁场变形，在方向上感应电极化的强度，这取决于磁场的方向。在本文中，我们表明，所有这些属性可以成功地解释现实的低能量模型的基础上，来自第一原理的电子结构计算的磁活性Co 3d带，和贝里相位理论的电极化的强度。特别是，我们认为，磁化诱导电极化的强度在Ba 2CoGe 2 O 7基本上是本地的，并表示通过一些偶极子矩阵的期望值，计算模型的Wannier基，和网站对角密度矩阵的磁性Co网站。因此，Ba 2CoGe 2 O 7的行为的基本方面已经可以在原子极限下理解，其中磁各向异性和磁电耦合都由密度矩阵指定。然后，宏观极化可以被发现作为一个单独的Co网站的电偶极子的叠加。我们讨论了原子间磁相互作用的行为，对磁晶各向异性和自旋倾斜的主要贡献，以及自旋相关p-d杂化唯象模型所提出的图像的异同。
Observation of different spin behavior with temperature variation and Cr substitution in a multiferroic compound YMn$_2$O$_5$
本文通过对YMn $_{2-x}$ Cr $_x$ O $_5$（x= 0.0，0.05）系列的低场体磁测量，探讨了自旋的集体响应。YMn $_2$ O $_5$的低场交流磁化率和直流磁化强度与电学测量中所观察到的类似，表现出多重跃迁。使用各种时间相关的磁化协议，已经观察到，在公度和非公度相位的自旋的行为是截然不同的。YMn $_{1.95}$ Cr $_{0.05}$ O $_5$与经历反铁磁有序的母体相比经历亚铁磁有序，具有增强的磁有序温度。由于母体化合物是一种重要的多铁性材料，在原子结构没有任何重大变化的情况下出现自发磁化是相当重要的。此外，在Cr取代化合物中观察到磁记忆效应，而在母体化合物中不存在。
Magnetic anisotropy and exchange paths for octa- and tetrahedrally coordinated Mn$^{2+}$ ions in the honeycomb multiferroic Mn$_2$Mo$_3$O$_8$
通过磁化强度、磁矩和THz吸收光谱测量，研究了极性亚铁磁体Mn $_2$ Mo $_3$ O $_8$在三种磁有序相中的静态和动态磁性.所观察到的自旋波共振的磁场依赖性，包括布里渊区中心和区边界激发，磁化强度和扭矩，以及描述了一个扩展的两个亚晶格反铁磁经典平均场模型。在这个轨道淬灭系统中，竞争弱易平面和易轴单离子各向异性的两个晶体学网站确定从模型和分配到四面体和八面体网站，分别通过从头计算。
Phase transitions in multiferroic BiFeO3 crystals, thin-layers, and ceramics: Enduring potential for a single phase, room-temperature magnetoelectric 'holy grail'
Multiferroic FeTe$_2$O$_5$Br: Alternating spin chains with frustrated interchain interactions
结合密度泛函理论计算，多体模型的考虑，磁化和电子自旋共振测量表明，多铁性FeTe $_2$ O $_5$ Br应被描述为一个系统的交替反铁磁$S=5/2$链与强Fe-O-Te-O-Fe桥弱耦合的二维阻挫相互作用，而不是以前报道的四聚体模型。无公度磁矢量的特殊温度依赖性可以用链间交换收缩对出现的净电极化的强度负责来解释。
Charge order, dynamics, and magneto-structural transition in multiferroic LuFe$_2$O$_4$
我们通过光学和穆斯堡尔谱、磁化强度和X射线散射研究了LuFe $_2$ O $_4$的一系列温度和场驱动跃迁，以了解这种多铁性材料中电荷、结构和磁性之间的相互作用。我们证明了电荷涨落的起始点远低于电荷有序跃迁，支持了电荷有序超结构发展的“涨落有序”机制。布拉格分裂和大的磁光对比度表明低温单斜畸变可以由温度和磁场驱动。
First principles study of the multiferroics BiFeO$_{3}$, Bi$_{2}$FeCrO$_{6}$, and BiCrO$_{3}$: Structure, polarization, and magnetic ordering temperature
