Magnetic Structure and Dielectric State in the Multiferroic Ca$_{2}$CoSi$_{2}$O$_{7}$
用中子衍射技术测定了多铁性Ca $_{2}$ CoSi $_{2}$ O $_{7}$的磁结构。多晶和单晶样品的组合实验揭示了共线反铁磁结构,其易磁化轴沿$<$ 100 $>$方向。在自旋相关的$d$ - $p$杂化机制的框架下讨论了介电状态,从而实现了反铁电结构。通过与等结构Ba $_{2}$ CoGe $_{2}$ O $_{7}$的比较,讨论了磁各向异性的起源。
2017-03-16 cond-mat.str-el
Circularly polarised X-rays as a probe of non-collinear magnetic order in multiferroic TbMnO3
用非共振X射线磁散射方法研究了多铁性TbMnO_3铁电相的磁结构。圆偏振X射线与散射光束的全偏振分析相结合,揭示了关于这种典型多铁性的磁结构的重要新信息。所施加的电场示出创建一个磁性的近单畴状态,在该状态中,圆柱形的顺序上的Mn亚晶格旋转顺时针或逆时针方向取决于该领域的符号。它演示了这种技术如何提供灵敏度的绝对意义上的旋转的Mn时刻,和组件的有序的Tb亚晶格和相移,早期的中子衍射实验无法解决。
2009-05-19 cond-mat.str-el
Theory of Magnetic-Field-Induced Polarization Flop in Spin-Spiral Multiferroics
基于微观自旋模型,对自旋螺旋多铁性材料TbMnO 3在磁场作用下的铁电极化P的90度翻转进行了理论研究。我们发现,P-翻转的方向或翻转后+Pa或-Pa的选择取决于作用在Mn自旋上的外加磁场H所产生的磁矩,因此是以确定性的方式选择的,与天真地预期的概率翻转不同。这种机制解决了以前报道的记忆效应在P方向上取决于历史的磁场扫描的难题,并使受控开关的多铁性域由外部施加的磁场。我们的Monte-Carlo分析还揭示了P|| H下相||B不是迄今为止预期的简单AB平面自旋摆线,而是锥形自旋结构。
2015-11-25 cond-mat.str-el
Control of multiferroic order by magnetic field in frustrated helimagnet MnI$_2$. Theory
我们对磁场$\bf h$中具有螺旋磁序的受抑多铁性$\rm MnI_2$进行了理论描述。我们证明了交换耦合、偶极力、六方各向异性和塞曼能量的微妙相互作用解释了最近在这种材料中观察到的主要实验结果(Kurumaji等人,物理学\修订版本\ Lett. { \bf 106},167206(2011))。我们定性地描述了非平凡的演变的极化$\bf P$在$\bf h$旋转,改变$\bf P$方向$h$增加,和消失的铁电性在$h>h_c$,其中$h_c$小于饱和场。
2018-11-07 cond-mat.str-el
Local symmetry and magnetic anisotropy in multiferroic MnWO4 and antiferromagnetic CoWO4 studied by soft x-ray absorption spectroscopy
本文报道了多铁性MnWO_4和反铁性CoWO_4的过渡金属L2,3边的软X射线吸收实验。所观察到的线性极化依赖性,分析全多重态计算,用于确定磁性Mn 2+和Co 2+离子的基态波函数。从单离子各向异性的角度讨论了局域结构和自旋轨道耦合对轨道矩的影响。结果表明,CoWO 4中的轨道矩是共线反铁磁性的主要原因,而小尺寸的自旋-轨道耦合效应使MnWO 4中的螺旋磁有序成为可能,从而使材料具有多铁性.
2010-09-22 cond-mat.str-el
Evolution of magnetic and crystal structures in the multiferroic FeTe2O5Br
利用中子衍射和核四极共振(NQR)测量研究了FeTe2O5Br低温多铁性态前非铁电相的磁有序性.参考中子衍射数据和79,81Br NQR谱的模拟结果表明,与多铁性态类似,非铁电态的无公度磁有序也包含振幅调制的磁矩.这两种有序态在调制波之间的磁矩和相移的方向上不同。令人惊讶的是,在这两种状态下,电极化的强度的所有对称性限制都不存在。因此,这两种状态的不同铁电响应被认为是由某些调制波之间的相移差异引起的,这些调制波在非铁电状态下被抵消。
2013-04-09 cond-mat.str-el
Magnetic excitations in multiferroic LuMnO3 studied by inelastic neutron scattering
我们目前的数据在六方晶系多铁性锰氧化物LuMnO 3的非弹性中子散射,磁化和热膨胀测量的磁性和磁弹性耦合。我们测量了沿主要对称方向的磁振子色散,并利用这些数据来确定自旋波模型的主要交换参数。的磁各向异性的晶体场作用于锰的分析。我们比较LuMnO3与其他六方RMnO3化合物的数据的结果。
2010-08-03 cond-mat.str-el
Electromagnon signatures of a metastable multiferroic state
本研究利用太赫兹时域光谱学结合磁场、光激发和单次检测,揭示了六角铁氧体中磁场诱导的亚稳态多铁态的电磁振子特征,阐明了其与热动力学的相互作用。
2025-02-14 cond-mat.str-el
Dynamical magnetoelectric effects in multiferroic oxides
铁电有序和磁有序共存的多铁性材料可以提供一个有趣的实验室来测试前所未有的磁电响应及其可能的应用。一个这样的例子是固体中磁偶极子和电偶极子之间的动态和/或共振耦合。作为这种动态磁电效应的例子,(1)多铁性畴壁动力学和(2)电偶极子主动磁响应进行了讨论,并概述了最近的实验观察。
2011-04-03 cond-mat.str-el
Magnetic field induced flop of cycloidal spin order in multiferroic TbMnO3: The magnetic structure of the P||a phase
本文用中子单晶衍射方法测定了TbMnO_3在高场P||一个阶段。我们毫不含糊地建立,铁电极化产生自摆线Mn自旋排序,自旋旋转在ab平面。我们的结果直接表明,TbMnO_3铁电极化随外加磁场的翻转是由Mn摆线面的翻转引起的。
2009-02-11 cond-mat.str-el
Temperature induced phase transition from cycloidal to collinear antiferromagnetism in multiferroic Bi$_{0.9}$Sm$_{0.1}$FeO$_3$ driven by $f$-$d$ induced magnetic anisotropy
在多铁性BiFeO $_3$中,摆线反铁磁结构在室温下耦合到大的电极化,从而产生磁电功能,其可以在新颖的基于多铁性的器件中被利用。在本文中,我们证明,通过取代10%的铋离子的钐的室温摆线的周期性增加,并通过冷却到低于$\sim15$ K的磁性结构趋向于一个简单的G型反铁磁体,这是完全建立在1.5 K。我们表明,这种转变的结果从$f-d$交换耦合,这会导致局部各向异性的铁磁矩,破坏摆线顺序-结果的一般意义的非共线磁结构的稳定性,在存在多个磁性亚晶格。
2017-02-06 cond-mat.str-el
Magnetic structure and spin wave excitations in the multiferroic magnetic metal-organic framework (CD$_3$)$_2$ND$_2$[Mn(DCO$_2$)$_3$]
本文报道了用弹性和非弹性中子散射测量的(CD $_3$)$_2$ ND [Mn(DCO $_2$)$_3$ ]的磁衍射花样和自旋波激发。磁结构被证明是一个G型反铁磁体的时刻指向沿$b$轴。通过与基于线性自旋波理论的模拟结果的比较,我们建立了一个多铁性金属-有机骨架材料中磁相互作用的模型。这些相互作用沿$J_1=-0.103(8)$ ~meV、$J_2=-0.032(8)$ ~meV和$J_3=-0.035(8)$ ~meV三个方向形成了一个反铁磁最近邻相互作用的三维网络。
2017-09-29 cond-mat.str-el
Multiferroics and beyond: electric properties of different magnetic textures
本文综述了固体中与电磁自由度耦合有关的许多非平凡效应--I.~ E.~ 1959年的贾罗辛斯基。我简要地考虑了多铁性材料的主要物理,并集中在不同的影响“超越多铁性”,基于相同的物理机制,在多铁性操作。特别是他们导致的非平凡的电性能不同的磁纹理-如磁单极子在自旋冰,偶极子上的一些域壁在通常的铁磁体,skyrmions等的逆效应,磁单极子的外观上的电荷磁电,也进行了讨论。这种不同磁织构的非平凡电活动在这些材料的许多实验性质中有表现,并且它可能导致新的应用。
2021-04-20 cond-mat.str-el
Coupled magnetic and ferroelectric domains in multiferroic Ni3V2O8
通过极化磁中子衍射证实了多铁性畴的电控制。在电场(E)中冷却到Ni 3V 2 O 8的摆线多铁性相,导致无公度布拉格反射变为中子自旋极化,中子极化的方向与E相反。定量分析表明,E处理的样品具有手性,可以被E逆转。我们进一步通过E驱动的自旋和电极化的强度滞后显示了摆线畴和铁电畴之间的密切联系。我们认为,明确的摆线手性是通过磁弹性诱导的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。
2009-08-23 cond-mat.str-el
Electric field control of the magnetic chiralities in ferroaxial multiferroic RbFe(MoO4)2
用中子球极化法研究了多铁性RbFe(MoO $_4$)$_2$的磁手征与铁电极化的耦合.由于低于$T_\textrm{c}$ = 190 K的晶体结构的轴性,螺旋性和三角形手性是螺旋交换耦合的,解释了在这种适当的螺旋磁性结构中铁电性的发生-一种可以推广到晶体结构中具有“铁轴”畸变的其他系统的机制。与施加的电场,我们展示了在两个结构域的手性同时控制。
2012-05-17 cond-mat.str-el
Long range antiferromagnetic order of formally non-magnetic Eu$^{3+}$ Van Vleck ions observed in multiferroic Eu$_{1-x}$Y$_{x}$MnO$_3$
我们报告的共振磁x射线散射和吸收光谱研究的交换耦合反铁磁有序的Eu $^{3+}$磁矩在多铁性Eu $_{1-x}$ Y $_{x}$ MnO $_3$在没有外部磁场。所观察到的共振光谱是磁有序的$^7F_1$状态的特征,其反映了Mn磁有序,这是由于Eu $4f$和Mn $3d$自旋之间的交换耦合。这是第一次观察到的长程磁秩序所产生的交换耦合的磁矩的正式非磁性范弗莱克离子,这是一个步骤,进一步实现的奇异相的交换耦合诱导的系统完全由非磁性离子。
2015-05-19 cond-mat.str-el
Magnetic field control of cycloidal domains and electric polarization in multiferroic BiFeO$_3$
利用小角中子散射(SANS)研究了磁场诱导室温多铁性BiFeO单畴单晶$_3$中旋轮结构的重排.当磁场垂直于菱面体(极)轴超过钉扎阈值$\sim$ 5\,T时,观察到摆线传播矢量旋转。根据这些实验结果,提出了一个唯象模型,捕获的摆线域的重排,我们重新审视磁电效应的微观起源。提出了一种新的磁各向异性和极化之间的耦合,解释了最近发现的磁电极化的菱形轴。
2017-10-29 cond-mat.str-el
Realization of anomalous multiferroicity in free-standing graphene with magnetic adatoms
通常认为,自支撑石墨烯不表现出任何铁性。在目前的工作中,我们修改了这一说法,并表明,单一的石墨烯片与一对磁性吸附原子可以驱动到铁电(FE)和多铁性(MF)相通过调整狄拉克锥斜率。转变为FE相是逐渐发生的,但通过量子相变,反常MF相突然出现。我们的研究结果表明,这些特征应该存在于最近通过扫描隧道显微镜研究的石墨烯中(Science 352,437(2016))。
2016-11-14 cond-mat.str-el
Pressure-induced commensurate magnetic order in multiferroic $HoMn_2O_5$
在1.25 GPa的静水压下,利用中子衍射测量建立了多铁性化合物HoMn $_{2}$ O $_{5}$的微观磁性的压力($p$)-温度($T$)相图.在常压下,随着温度的降低,无公度-公度-无公度磁相变相继发生。加压后,在最低温度下的无公度相几乎减少,公度相出现。建立的$p$ - $T$相图与最近报道的$p$ -$T$介电相图非常一致,其中铁电性是由施加压力引起的。我们还发现,$p$ - $T$磁相图是非常相似的,以前获得的磁场-温度相图。
2008-04-23 cond-mat.str-el
Magnetic Excitations of the Hybrid Multiferroic (ND4)2FeCl5D2O
本文报道了混合分子多铁性化合物(ND_4)_2FeCl_5D_2 O在零场非公度摆线相和高场准共线相的中子非弹性散射研究。自发的电极化的强度改变其方向的同时,场诱导的磁性转变,从主要与晶体学的a轴的c轴对齐。为了解释这种极化方向的变化,提出了潜在的多铁性机制,从通过逆Dzyalloshinskiii-Moriya相互作用诱导的自旋电流模型切换到p-d杂化模型。我们使用线性自旋波理论对(ND 4)2FeCl 5D2 O的非弹性中子数据进行了详细的分析,以量化磁相互作用强度,并研究了不同多铁性机制对磁耦合的可能影响。我们的结果表明,这两个多铁性相的自旋动力学可以很好地描述了一个简单的平面各向异性的海森堡哈密顿量。我们没有发现两个阶段的最优模型参数之间的显着差异。交换耦合的层次结构和受抑相互作用之间的平衡在两个阶段之间保持不变,这表明在(ND 4)2FeCl 5 D2 O的磁相互作用是更强大的比电极化的强度在响应于微妙的重组的电子自由度在一个应用的磁场。
2021-07-26 cond-mat.str-el
Crystal Symmetry Lowering in Chiral Multiferroic Ba$_3$TaFe$_3$Si$_2$O$_{14}$ observed by X-Ray Magnetic Scattering
手性多铁性硅酸镧盐由于其在对映晶体中的双手性磁性基态而引起人们的关注。我们报告了一个详细的共振软X射线衍射研究的多铁性Ba $_3$ TaFe $_3$ Si $_2$ O $_{14}$在Fe $L_{2,3}$和氧$K$的边缘。在$T_N$($\approx27K$)下方,我们观察到卫星反射$(0,0,τ)$、$(0,0,2τ)$、$(0,0,3τ)$和$(0,0,1-3τ)$,其中$τ\approx 0.140 \pm 0.001$。散射强度对X射线偏振和方位角的依赖性表明,奇次谐波主要由面外($\mathbf{\hat{c}}$轴)磁偶极子引起,而$(0,0,2τ)$则来源于伴随磁序的电子密度畸变.我们观察到不同的能量依赖性的衍射强度的纯磁奇谐波卫星在Fe $L_3$边缘。利用第一性原理计算,我们表明这是多铁性相失去三重晶体对称性的结果。
2017-03-13 cond-mat.str-el
Interplay between the magnetic and electric degrees-of-freedom in multiferroic Co3TeO6
测量了单晶Co3TeO6的中子衍射、磁化率、比热和介电常数,研究了铁电性和磁序之间的相互作用。长程无公度磁序发展低于TM1=26 K,这是随后的三个额外的零场相变在TM2=19.5 K,TM3=18 K,和TM4=16 K的无公度顺序的变化和公度顺序的发展。在14 T以下的磁场中,我们发现随着铁电性的发展,磁场强度和无公度波矢发生了显著的变化,在10 T附近出现了第五次突变。整体行为特征Co3TeO6作为一个II型多铁性。
2012-03-28 cond-mat.str-el
Topological solitons and bulk polarization switch in collinear type II multiferroics
我们引入一个微观模型,共线多铁性能够再现,作为磁挫折和易轴各向异性的结果,所谓的“uudd”(或反相)的磁性排序中观察到的几种II型多铁性材料。晶格畸变在这些材料的多铁性特征中的关键作用通过间接磁电耦合进入模型,通过缩放机构由弹性自由度介导。长程偶极相互作用将电偶极设置为反铁电顺序。我们调查这个模型通过广泛的DMRG计算和互补的分析方法。我们表明,晶格二聚诱导自发的Z2铁电体极化,与急剧关闭产生的磁场超过临界值。磁激励的拓扑特征使得该机制具有鲁棒性。
2020-12-31 cond-mat.str-el
Evolution of the 2D antiferromagnetism with temperature and magnetic field in multiferroic Ba$_2$CoGe$_2$O$_7$
本文报道了多铁性正方晶格反铁磁体Ba $_2$ CoGe $_2$ O $_7$在零磁场中的球形中子极化和非极化中子衍射以及在强磁场中的翻转比和静态磁化强度的测量。我们发现,在零磁场的磁空间群是$Cm'm2'$与亚晶格磁化平行的[100]轴的正交设置。自旋倾斜被发现是小于$0.2^\circ$在基态。这个分配是在协议的磁畴结构低于40 mT的场致变化的解决球形中子极化。有序矩的大小已被精确地确定。在磁有序温度以上,观察到短程磁涨落。基于高场磁化数据,我们修正了最近提出的描述Ba $_2$ CoGe $_2$ O $_7$多铁性相的微观自旋模型的参数.
2014-01-18 cond-mat.str-el
Magnetic excitations in multiferroic TbMnO3
用中子非弹性散射方法研究了多铁性TbMnO_3中螺旋相和正弦相的磁激发。在螺旋相的无公度磁区中心,我们发现了三个低位的磁振子,其性质已被充分利用中子极化分析确定。在最低能量的激发是螺旋的滑动模式,并且在1.1和2.5meV的两个模式对应于螺旋旋转平面的旋转。这些后一种模式预期耦合到电极化的强度。2.5meV模与最近的红外光谱数据完全一致,有力地支持了将其解释为声子-磁振子杂化激发。
2006-10-23 cond-mat.str-el
Single-crystal neutron diffraction study of hexagonal YbMnO$_3$ multiferroic under magnetic field
我们报告的单晶中子衍射研究的磁性结构的多铁性化合物的YbMnO $_3$,六方晶系的锰氧化物家族的成员,在零场和磁场沿$c$轴施加。我们提出了一个方案的零场磁有序和磁场诱导的磁性重取向的Mn和两个Yb在不同的晶体学网站,兼容的宏观测量,以及与以前的粉末中子衍射实验和其他技术(光学二次谐波产生,穆斯堡尔谱)的结果。我们的研究应该有助于解决一些有争议的问题,这种材料的磁性,作为整个六方RMnO $_3$(R = Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu,Y)家庭更广泛的调查的一部分。
2018-09-25 cond-mat.str-el
Magnetically induced electric polarization reversal in multiferroic TbMn$_2$O$_5$: Terbium spin reorientation studied by resonant x-ray diffraction
在多铁性TbMn $_2$ O $_5$中,铽离子的行为形成磁电耦合的关键部分。结果是在2 T下磁感应电极化的强度反转。在这篇文章中,我们提出了在外加磁场下的铽磁性结构的第一个直接测量。与目前对\tmo磁性的解释相反,我们表明,在电极化的强度反转时,铽子晶格采用倾斜的反铁磁结构,具有平行于\textit{a}轴的磁矩的大分量。此外,我们提供的证据之间的耦合锰的3D磁性结构和铽$4f$磁性,这是在难以捉摸的磁电机制发挥重要的意义。
2011-06-23 cond-mat.str-el
Multiple magnetic ordering phenomena in multiferroic o-HoMnO3
正交晶系HoMnO_3是一种多铁性材料,其中Mn的反铁磁有序诱导了铁电性。第二个过渡发生在多铁性相,其中的铁电极化的强烈增强伴随着反铁磁有序的Ho 4f磁矩发生。利用共振X射线衍射的元素选择性,我们研究了Mn 3d和Ho 4f磁矩的磁序。我们明确地表明,Mn磁序的影响,Ho 4f磁序转变。基于(0 q 0)和(01-q 0)磁反射的方位角依赖性,我们建议Ho 4f阶类似于先前观察到的Tb 4f在TbMnO 3中的阶,其类似于ac摆线。这与Mn顺序不同,Mn顺序已经被证明对于两种材料是不同的。使用非共振衍射,我们表明,磁致铁电晶格畸变是不受Ho订购,这表明一种机制,通过该机制Ho顺序影响极化,而不影响晶格中的Mn顺序相同的方式。
2020-08-04 cond-mat.str-el
Electric Polarization Induced by a Proper Helical Magnetic Ordering in a Delafossite Multiferroic CuFe1-xAlxO2
多铁性CuFe_(1-x)Al_xO_2(x=0.02)在T= 7 K以下的零磁场下表现出铁电有序和螺旋磁有序。通过极化中子衍射和热释电测量,我们揭示了自旋螺旋度与自发电极化的强度方向之间的一一对应关系。这一结果表明,适当的螺旋磁有序的自旋螺旋度是必不可少的铁电性CuFe 1-xAlxO 2。然而,由适当的螺旋磁序引起的电极化的强度的诱导不能用Katsura-Nagaosa-Balatsky模型来解释,该模型成功地解释了最近探索的铁电螺旋磁中的铁电性,例如TbMnO 3。因此,我们认为CuFe_(1-x)Al_xO_2是一类新的磁性铁电体。
2007-07-18 cond-mat.str-el
Magnetoelastic coupling and ferromagnetic-type in-gap spin excitations in multiferroic $α$-Cu$_2$V$_2$O$_7$
我们通过详细的热膨胀、磁致伸缩、比热和磁化强度的测量以及高场/高频电子自旋共振研究,研究了多铁性$α$ -Cu $_2$ V $_2$ O $_7$中的磁电耦合和低能磁激发。我们的数据显示负的热膨胀在温度范围$\leq 200$ ~K的研究。与多铁性序(具有显著磁矩和铁电性的倾斜反铁磁性)的发生相关的发育良好的异常意味着与结构的明显耦合。我们检测到异常的熵变化的温度制度高达$\sim 80$ ~K显着超过自旋熵。Grüneisen标度的失败进一步证实了几种主要的有序现象同时驱动着多铁性有序。通过施加外部磁场,分离热膨胀和磁化中的异常。值得注意的是,这些数据清楚地表明,在高于结构异常的温度下,倾斜磁矩的发展。低场磁致伸缩支持交换致伸缩驱动的多铁性的情况。我们观察到低能量磁激发远低于反铁磁间隙,即,与Dzyaloshinsii-Moriya相互作用产生的倾斜磁矩相关的铁磁型共振分支。各向异性参数$\tilde{D}=1.6(1)$ ~meV表示DM-和各向同性磁交换的相当大的比率。
2018-06-15 cond-mat.str-el
Strong magnetoelectric coupling in mixed ferrimagnetic-multiferroic phases of a double perovskite
探索新的磁性材料对于发现有利的功能性质如磁阻、磁热效应、自旋电子功能性和多铁性是必不可少的。由于几种磁性离子的适当组合所产生的有趣的物理性质,最近已经研究了多种类型的双钙钛矿化合物。在这项研究中,据观察,占主导地位的亚铁磁性相共存的一个次要的多铁性相在单晶双钙钛矿Er 2CoMnO 6。铁磁序的大部分被激活的长程序的Er 3+的磁矩低于TEr = 10 K除了铁磁序的Co 2+和Mn 4+的时刻在TC = 67 K,其特征在于在TComp = 3.15 K的补偿磁化。在TComp以下观察到的反向磁滞回线可以通过扩展的Stoner-Wohlfarth模型来描述。在2K时的铁电极化率为0.9 μ C/m2,证明了额外的多铁性相。共存的亚铁磁和多铁性相出现强烈的相关性,在变磁和铁电相变同时发生。基于Er 2CoMnO 6中复杂的磁关联和相的结果丰富了双钙钛矿中独特的磁特性范围内的磁性材料的基础和应用研究。
2019-05-02 cond-mat.str-el
Single-crystal investigations on the multiferroic material LiFe(WO$_4$)$_2$
通过对多铁性LiFe(WO $_4$)$_2$单晶的比热、磁化率和中子衍射实验,研究了其晶体结构和磁结构。仅考虑两个最近邻的磁相互作用,系统形成$J_1$、$J_2$磁链,但更广泛的相互作用是相当大的。两个不同的磁相表现出长程无公度有序演化在$T_{\text{N}1}\approx 22.2 \text{ K}$和$T_{\text{N}2}\approx 19 \text{ K}$。首先,自旋密度波的发展与位于$ac$平面的时刻。在低于$T_{\text{N}2}$的多铁性相中,LiFe(WO $_4$)$_2$表现出螺旋排列,沿着$b$具有额外的自旋分量。因此,逆Dzyaloshinskiii-Moriya机制充分解释了该材料的多铁性行为。一个部分不平衡的多铁性畴分布观察,即使在没有施加电场。对于这两个阶段,只有轻微的温度依赖性的不可逆性进行了观察,并没有相称的阶段出现在低温或在有限的磁场高达$6\text{ T}$。因此,LiFe(WO $_4$)$_2$表现出具有II型多铁性材料的典型跃迁序列的简单相图。
2021-03-26 cond-mat.str-el
Dynamics of the multiferroic LiCuVO4 influenced by electric field
本文利用电子自旋共振研究了电场对LiCuVO4低场多铁磁性的影响。实验上观察到了磁共振谱在电场中的移动。为了描述磁系统的静态特性,进行了对称性分析。在流体动力学方法的框架下,考虑了磁场和电场中LiCuVO4的低频动力学。结果表明,外加电场的作用导致自旋翻转重定向前后磁系统的位形发生变化。实验研究结果与理论计算结果吻合较好。
2021-10-21 cond-mat.str-el
Theory of magneto-electric susceptibility in multiferroic chiral magnets
本文对最近发现的多铁性绝缘体Cu $_2$ OSeO $_3$的磁电响应进行了理论研究。结合蒙特卡罗模拟和Ginzburg-Landau分析,我们预测的响应在每个磁相,包括螺旋,锥形,铁磁和Skyrmion晶体相,无论是薄膜和散装系统。所有非共线相的共同特征是磁电磁化率随所施加的磁场线性增加。磁电磁化率具有可计算性和可测量性,可以作为探测和研究多铁性手征磁体的磁相和相变的有力探针。
2013-10-20 cond-mat.str-el
Electronic and magnetic properties of multiferroic ScFeO3
利用布拉格衍射的实验技术可以阐明多铁性ScFeO 3中铁离子的电子和磁性,这是令人困惑的。一个共线的磁矩的磁性主题是不预期的s-状态离子与偏心的母(顺磁)结构,因为单网站的各向异性是可以忽略不计的反对称交换相互作用促进不均匀的磁性主题。然而,目前的迹象表明,ScFeO 3支持G型反铁磁性,具有未知的磁矩方向,这意味着铁离子不在高自旋6S状态。有人认为,这些悬而未决的问题上的重大见解,可以通过面对实验数据与计算的结构因子共振X射线和磁性中子布拉格斑点,我们报告的结果允许的刚玉样的父R3 C结构的G-型反铁磁性。计算的结构因子包括时间奇和奇偶奇的狄拉克多极,例如,偶极通常被称为Anapole或Toroidal Moment。
2017-01-17 cond-mat.str-el
Quadratic Magnetoelectric Effect and Magnetic Field Induced Pyroelectric Effect in Multiferroic BaMnF4
本文对250 kOe脉冲磁场中的磁电效应进行了实验研究,并在磁对称性考虑的基础上进行了理论分析。结果表明,与电极化的强度相对应的二次磁电效应张量沿b轴和c轴的非零分量指出了晶体对称性的三斜畸变。磁感应极化Pa(Hb)的反常温度依赖性证实了磁感应热释电效应。扭矩曲线测量结果显示,在9度弧时,自旋方向偏离b轴。
2008-11-08 cond-mat.str-el
Multiferroic domain relaxation in (NH4)2[FeCl5(H2O)]
本文利用时间分辨中子衍射研究(NH4)2[FeCl5(H2O)]的多铁性畴弛豫,发现其遵循Arrhenius-Merz定律但时间尺度更大,并揭示冷却时高阶公度磁贡献的出现不影响畴壁钉扎和弛豫温度依赖性。
2023-08-29 cond-mat.str-el
Magnetic structure of the field-induced multiferroic GdFe3(BO3)4
我们报告了磁场诱导的多铁性GdFe 3(BO 3)4的磁x射线散射研究。Gd LII、III边的共振X射线磁散射表明,Gd磁矩在TN ~ 37 K处是有序的。在T_N以下,磁结构为无公度,随着温度的降低,无公度单调下降,直到T ~ 10 K时,观察到向公度磁相的转变。Gd和Fe磁矩在TSR ~ 9 K时发生自旋重取向转变,低温时磁矩沿晶体学c轴取向。沿a轴施加磁场,我们的测量表明,场致极化相具有相称的磁结构,Gd磁矩旋转约45度朝向基面,这是类似于在9和10 K之间的零场观察到的Gd子系统的磁结构,和Fe子系统具有铁磁成分的基面。
2008-11-20 cond-mat.str-el
Optical spectroscopic investigation on the coupling of electronic and magnetic structure in multiferroic hexagonal RMnO3 (R = Gd, Tb, Dy, and Ho) thin films
利用光谱研究了温度和磁场对六方晶系RMnO 3(R = Gd,Tb,Dy,Ho)薄膜电子结构的影响。由于系统的磁有序性受到干扰,电子结构的系统变化通常在这一系列中被确定。在1.7 eV附近的光吸收峰显示出从300 K到15 K超过150 meV的意外大位移,伴随着在Neel温度下的位移的异常。当施加高磁场时,依赖于磁场的测量清楚地揭示了相应峰的相当大的位移。我们的研究结果表明,在多铁性六方RMnO 3化合物的磁有序和电子结构之间的强耦合。
2008-07-15 cond-mat.str-el
Anisotropy study of multiferroicity in the pyroxene NaFeGe$_2$O$_6$
本文研究了多铁性单斜辉石NaFeGe $_2$ O $_6$的介电、磁性和磁弹性的各向异性。研究了合成的大单晶NaFeGe $_2$ O $_6$的热释电电流、介电常数、磁致伸缩系数、热膨胀系数和磁致伸缩系数。在反铁磁有序态($T_{\rm N}\simeq 13$ K)中,在低于$T_{\rm C}\simeq 11.6$ K的温度下检测到的电极化的强度主要位于$ac$平面内,沿$b$方向的分量很小,表明NaFeGe $_2$ O $_6$的多铁性相具有三斜对称性.电极化的强度可以通过沿不同方向施加磁场来强烈修改。我们推导出详细的磁场与温度的相图,并确定三个多铁性的低温相,这是由一个非铁电,反铁磁有序状态从顺磁高温相分离。
2014-09-18 cond-mat.str-el
Magnetic switching and phase competition in the multiferroic antiferromagnet $\rm Mn_{1-x}Fe_xWO_4$
用弹性中子散射方法研究了多铁性$\rm Mn_{1-x}Fe_{x}WO_4$中的自旋关联,其中$x=0.035, 0.05$和0.10。与纯$\rm MnWO_4$中的铁电(FE)相相关的非共线、无公度(ICM)磁结构在$x=0.035$中受到抑制,在$x=0.10$中完全不存在。通过沿自旋易轴施加磁场,可以恢复ICM自旋序和FE相位。低$T$相称的磁结构扩展在两个H/T随Fe浓度的增加。系统的磁和电性质的演变表明,非共线ICM自旋序的结果从竞争的磁相互作用和它的稳定性可以调整的内部($x$)或外部(磁场)微扰。
2008-10-31 cond-mat.str-el
Nontrivial temperature dependence of magnetic anisotropy in multiferroics Ba$_2$MnGe$_2$O$_7$
测量了正方晶格多铁性材料Ba $_2$ MnGe $_2$ O $_7$的静态磁化强度和自旋激发的温度依赖性。观察到的低能模式的各向异性间隙缩放的电极化的强度,而不是一个功率的亚晶格矩。有效自旋哈密顿量中的自旋极化相互作用相当于电极化的强度,是易轴各向异性的主要原因。各向异性能隙的非平凡行为可以合理地解释为杂化$d$ - $p$轨道随温度的变化,导致自旋相互作用的温度依赖性。
2021-07-08 cond-mat.str-el
NMR Evidence of Charge Fluctuations in Multiferroic CuBr2
本文报道了多铁性CuBr $_2$单晶的磁化率、介电常数、核四极共振(NQR)和零场核磁共振(NMR)测量结果。样品在$T_N=T_C\approx$ 74 K下发生了明显的磁性和磁驱动铁电相变,证明了样品的高质量。零场$^{79}$ Br和$^{81}$ Br NMR在$T_N$下方分辨。自旋-晶格弛豫速率揭示了冷却到60 K以下时的电荷涨落。在低温下,还可以看到NMR线宽增加、介电常数降低和磁化率增加的证据。这些数据表明,一个新兴的不稳定性,竞争的螺旋磁有序和铁电性。候选机制进行了讨论的基础上的准一维(1D)性质的磁系统。
2018-02-03 cond-mat.str-el
First-principles study of Exchange Interaction in Ising-type Multiferroic Ca$_3$CoMnO$_6$
我们进行第一性原理计算的多铁性钙$_3$ CoMnO $_6$和评估的交换耦合常数使用格林函数方法。我们阐明了链内和链间交换相互作用对磁稳定性的影响。发现Ca $_3$ CoMnO $_6$中的链间交换耦合常数是反铁磁的,并且在磁性链的三角晶格中存在几何挫折.用计算的交换耦合常数和有效哈密顿量计算了磁转变温度。得到了转变温度为5.80K。该值与实验观测值具有相同的量级。
2014-04-15 cond-mat.str-el
Electric field control of exchange bias in multiferroic epitaxial heterostructures
多铁性(反铁磁和铁电)六方晶系YMnO 3氧化物的外延薄膜与软铁磁(FM)层之间的磁交换偏置用于将铁磁层的磁响应耦合到反铁磁层的磁状态。我们将表明,偏置的铁电YMnO 3层由一个适当的电场允许修改和控制的磁交换偏置和随后的FM层的磁输运性质。这一发现可能有助于为新一代电场控制自旋电子器件铺平道路。
2006-07-14 cond-mat.str-el
Electric field control of multiferroic domains in Ni$_3$V$_2$O$_8$ imaged by X-ray polarization enhanced topography
用非共振X射线磁散射研究了多铁性NiPDMATHABMM V $_2$ O $_8$的磁结构。入射的圆偏振X射线结合全偏振分析的散射光束示出产生高灵敏度的摆线磁顺序的组件,包括它们的相对相位。在铁电相的磁结构上的新信息,它被发现,在“交叉领带”网站上的磁矩淬火相对于那些“脊柱”网站。这意味着铁电性的发生主要与脊柱网站磁序。我们还表明,我们的技术,使成像的多铁性域通过极化增强地形。这种方法是用来成像的域作为样品是由一个电场循环通过其磁滞回线,揭示了域的逐渐切换没有成核。
2010-04-26 cond-mat.str-el
Magnetic-field induced competition of two multiferroic orders in a triangular-lattice helimagnet MnI2
本文研究了三角晶格螺旋磁MnI 2的磁性能和介电性能随磁场H大小和方向的变化。在低于3.5 K的适当螺旋磁基态中出现面内电极化的强度P,显示了由面内H控制的六种可能的多铁畴的重排。随着H绕[001]轴每旋转60度,由于磁调制矢量q的翻转,观察到P矢量的不连续120度翻转。当面内H大于3 T时,稳定的q方向从q||<1-10>至q||<110>在H旋转时,P触发器的模式发生了变化。在临界场区域(~3 T),由于相位竞争和由此产生的q柔性增强,P矢量顺时针平滑旋转两次,而H矢量逆时针旋转一次。
2011-03-28 cond-mat.str-el
Magnetic Control of Ferroelectric Polarization in a Self-formed Single Magnetoelectric Domain of Multiferroic Ba3NbFe3Si2O14
我们发现了具有晶体手性的硅酸镧镧镓钡铌铁硅单晶Ba_3NbFe_3Si_2O_(14)的单手性螺旋磁态具有很强的磁电效应。铁电极化,主要沿a轴对齐低于约27 K的Neel温度,在垂直于a轴(H//b*)的面内磁场(H)的存在下,以高度非线性的方式变化。这种ME效应以及其他方向上较小的ME效应没有表现出极化依赖性,表明存在自形成的单ME域。此外,这些ME效应伴随着不可测量的滞后,这对许多技术应用至关重要。
2014-03-25 cond-mat.str-el
Investigation of the Magnetic Model in Multiferroic NdFe$_{3}$(BO$_{3}$)$_{4}$ by Inelastic Neutron Scattering
我们对NdFe $_{3}$($^{11}$ BO $_{3}$)$_{4}$单晶进行了非弹性中子散射测量,以探索磁激发,建立基本的哈密顿量,并揭示4 $f$和3 $d$磁性之间的杂化的详细性质。观察到的光谱表现出几个关键特征,即,用弱耦合Fe $^{3+}$链框架内自旋相互作用、Fe $^{3+}$和Nd $^{3+}$磁矩相互作用以及Nd $^{3+}$晶场引起的单离子各向异性的磁模型解释了Nd和Fe激发的反交叉以及反铁磁区中心的各向异性带隙.测量和计算的结合表明,4 $f$和3 $d$磁性之间的杂化传播的局部磁各向异性的Nd $^{3+}$离子的Fe $^{3+}$网络,导致在体结构的多铁性。
2015-07-21 cond-mat.str-el
Pyroxenes: A new class of multiferroics
通式为$AM$ Si $_2$ O $_6$($A$ =一价或二价金属,$M$ =二价或三价金属)的辉石被证明是一类新的多铁性材料。特别地,我们已经发现到目前为止,NaFeSi $_2$ O $_6$在低于$\simeq 6$ K的磁有序状态下变成铁电体。类似地,在Li同系物LiFeSi $_2$ O $_6$($T_C \simeq 18$ K)和LiCrSi $_2$ O $_6$($T_C \simeq 11$ K)中也检测到磁驱动铁电性。在所有这些单斜晶系中,电极化的强度都能被磁场强烈地改变。测量的磁化率,热释电流和介电常数(和它们对磁场的依赖性)使用霓石(NaFeSi $_2$ O $_6$)的天然晶体和合成晶体的LiFeSi $_2$ O $_6$和LiCrSi $_2$ O $_6$从熔体溶液中生长。对于NaFeSi $_2$ O $_6$,提出了NaFeSi $_2$ O $_6$的温度-磁场相图.交换常数的计算基于{ \it ab initio}能带结构计算。螺旋磁结构所造成的挫折起源的多铁性行为的可能性进行了讨论。我们建议,其他辉石也可能是多铁性的,这个家庭的多功能性提供了一个特殊的机会,研究一般条件和磁驱动铁电性的机制。
2007-10-09 cond-mat.str-el
Electrically-excited Motion of Topological Defects in Multiferroic Materials
本文基于逆Dzyaloshinskii-Moriya机制研究了多铁性材料中拓扑磁缺陷的电致运动,探讨了涡旋-反涡旋晶体的极性光学模式电激发及斯格明子的电致自旋进动,为磁电存储与逻辑器件应用提供了新途径。
2023-04-06 cond-mat.str-el
Magnetic phase diagram of the multiferroic FeTe$_2$O$_5$Br
本文给出了FeTe $_2$ O $_5$ Br多铁性体系低至300 mK、高至9 T的低温磁相图。在$\sim$ 50 K时,晶体层内的短程磁关联已经开始发展,即,远高于$T_{N1} \sim$ 11.0 K时,系统发生磁相变,进入高温无公度(HT-ICM)相。只有0.5 K低,在$T_{N2}$,该系统经历了第二个相变到低温无公度调幅(LT-ICM)相伴随着自发电极化。当施加磁场时,转变温度根据磁场方向而变化。在$B||b$和$B >$ 4.5 T的情况下,HT-ICM相与LT-ICM相中的电极化一起消失。的磁场依赖性的磁转变温度的磁化率行为的上下文中解释。新颖的调幅和完善的螺旋磁电之间的异同进行了讨论。
2010-08-20 cond-mat.str-el
Studies of Multiferroic System LiCu2O2 I Sample Characterization and Relationship between Magnetic Properties and Multiferroic Nature
单晶样品的LiCu 2 O2与自旋1/2 Cu 2+链的边共享CuO 4正方形平面(带状链),其特征在于通过X射线衍射,热重分析,和磁性测量。既没有发现原子缺陷,也没有发现Cu和Li原子的混合,这表明可以排除晶格缺陷被认为是报告的多铁性行为的可能起源。在比热和中子磁布拉格反射数据中发现的异常清楚地表明,该系统在TN 1 =24.5 K和TN 2 =22.8 K处具有连续的磁转变。基于中子散射和~ 7 Li-NMR测量的结合研究确定的中间相(TN_2 <T<TN_1)和低温相(T<TN_2)的磁结构,我们可以一致地理解这样一个事实,即通过考虑现有的理论,仅在TN_2以下观察到多铁性。
2009-04-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Giant directional dichroism of terahertz light in resonance with magnetic excitations of the multiferroic oxide BaCo$_2$Ge$_2$O$_7$
我们建议,同时磁性和铁电性,即多铁性,赋予电活性磁激发(电磁子)的化合物提供了一个关键,以产生大的方向性二向色性长波长的光。利用多铁性氧化物Ba $_2$ CoGe $_2$ O $_7$中铁电极化和磁化的控制,我们证明了这种定向光开关功能在太赫兹频率下与电磁子吸收共振的实现。我们的研究结果表明,这种隐藏的潜力是目前在各种各样的多铁性。
2010-10-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el