Anomaly in Nonlinear Magnetoelectric Response of YbMnO3
我们观察到一个看似复杂的磁场的介电常数的六方晶系YbMnO 3的自旋有序温度附近的依赖关系。在重新标度后，在不同温度和磁场下获得的数据在单个曲线上崩溃，描述了在磁转变处的非线性磁电响应的急剧异常。我们表明，这种异常是两个磁相之间的竞争的结果。的标度和形状的异常解释使用唯象朗道描述的竞争相在六方锰氧化物。
2008-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Cation-ordered A$'_{1/2}$A$''_{1/2}$B$_2$X$_4$ magnetic spinels as magnetoelectrics
结果表明，在APDMATHABMO A $''_{1/2}$ B $_2$ X $_4$磁性尖晶石中，$'$和$''$阳离子的1：1有序排列导致了磁电性能的出现.磁感应电极化的可能值计算使用最近提出的微观模型，它考虑到自旋相关的电偶极矩的磁性离子位于非中心对称的晶体位置。我们建立了阳离子有序尖晶石中磁相变的唯象模型，描述了B阳离子自旋的铁磁和反铁磁有序模式，并计算了各自的磁电响应。我们发现有序尖晶石的磁电系数在铁磁相变或弱铁磁相变时出现发散。
2014-05-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Predicting a Ferrimagnetic Phase of Zn2FeOsO6 with Strong Magnetoelectric Coupling
多铁性材料，其中铁电和磁有序共存，是一个基本的兴趣，为发展新的存储器设备，允许电写入和非破坏性的磁读出操作。最大的挑战是创造室温多铁性材料与强耦合铁电和铁磁（或亚铁磁）有序。BiFeO 3是迄今为止研究最多的单相多铁性材料，这是由于其在室温下同时具有磁性有序和铁电有序。然而，BiFeO 3的类反铁磁旋轮态不存在净磁矩，这严重限制了其在电场控制自旋电子器件中的实际应用。在这里，我们预测，双钙钛矿Zn 2FeOsO 6是一个新的多铁性与性能优于BiFeO 3。首先，Zn_2FeOsO_6在室温下具有强铁电性和强亚铁磁性。第二，外加电场可以改变自发磁化的易磁化面，证明该系统存在强磁电耦合。我们的研究结果表明，亚铁磁性的3d-5d双钙钛矿，因此可以用来实现未来的自旋电子器件的磁性电压控制。
2015-02-23 cond-mat.mtrl-sci
Axion Insulator State with ferromagnetic ordering in CrI3/Bi2Se3/MnBi2Se4 Heterostructure
实现具有均匀磁化强度的轴子绝缘体态，极大地促进了对有趣的拓扑磁电效应的实验探索，拓扑磁电效应是三维（3D）拓扑绝缘体（TI）的标志。通过密度泛函理论计算和四带模型研究，发现单层CrI 3中的磁性离子Cr 3+和七层MnBi 2Se 4中的磁性离子Mn 2+与三维TI Bi 2Se 3的拓扑表面态具有相反的交换耦合.作为这种相反的交换耦合的一个令人兴奋的结果，在CrI 3/Bi 2Se 3/MnBi 2Se 4异质结构中，轴子绝缘体状态是通过均匀磁化实现的。我们的工作开辟了机会，探索拓扑磁电效应实现的均匀磁化诱导轴子绝缘体状态的异质结构的三维TI和二维范德华铁磁绝缘体。
2020-03-02 cond-mat.mtrl-sci
Multiferroic and magnetoelectric nature of GaFeO3, AlFeO3 and related oxides
GaFeO_3、AlFeO_3及相关氧化物具有亚铁磁性，表现出磁介电效应。迄今为止，还没有证据表明这些氧化物具有铁电性和多铁性。我们已经研究了这些氧化物以及氧化物的组成Al 1-x-yGaxFe 1 + yO 3（x = 0.2，y = 0.2）可能的铁电性进行热释电测量。这些测量建立了在这些氧化物中在低于Nèel温度的低温下发生铁电性。它们还表现出显著的磁电效应。我们试图通过进行第一性原理计算来理解基于非中心对称磁有序和无序的铁电性的起源。
2012-08-12 cond-mat.mtrl-sci
Realizing Magnetoelectric Coupling with Hydroxide as a Knob
磁性和铁电有序共存的材料（即，多铁性）提供了通过电场控制磁性的有效途径。不幸的是，一个长期寻求的室温多铁性强耦合铁电和铁磁（或亚铁磁）有序仍然缺乏。在这里，我们提出了在反铁磁过渡金属氧化物中嵌入氢是实现强磁电耦合多铁性的一种很有前途的方法。结果表明，氢插层SrCoO_（2.5）具有强亚铁磁性和大的电极化的强度，其中氢氧化物作为一个新的旋钮，在室温下同时控制了SrCoO_（2.5）的磁化和极化。我们期望离子嵌入将成为设计磁电和自旋电子功能材料的一种普遍方法。
2018-10-15 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced polarization, magnetoelectric response and possible bi-multiferroic phase separation in Tb_{1-x}Ho_xMnO_3
合成了一系列具有正交晶系结构的锰氧化物Tb_（1-x）H_xMnO_3（0<=x<=0.6），并对其多铁性进行了详细的研究。所有样品在温度变化时都发生了连续的磁转变，Mn 3+螺旋自旋有序和稀土自旋有序都随着x的增加而被抑制。在0.2<x<0.4的范围内，极化和磁电响应都有明显的增强，这可能是由于螺旋和E型自旋序之间可能存在的竞争。基于双eg轨道双交换模型进行了理论计算，结果支持多铁性相分离的假设。
2009-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Giant Magnetoelectric Effect in a Multiferroic Material with a High Ferroelectric Transition Temperature
我们提出了一个独特的例子，巨磁电效应在传统的多铁性HoMnO 3，其中极化是非常大的（~56 mC/m2）和铁电转变温度是高于磁有序温度的顺序。我们将巨磁电效应的独特性归因于具有大磁矩的稀土离子完全由偏心位移引起的铁电性。这一发现为设计具有大极化、高铁电转变温度和大磁电效应的多铁性材料提供了一条新的途径。
2008-05-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Enhancement of magnetoelectric coupling in Cr doped Mn2O3
Cr掺杂的名义成分Mn 2-xCrxO 3（0小于等于x小于等于0.10）的效果已进行调查的结构，磁性，介电和磁电性能的影响。Cr掺杂使室温晶体结构从正交对称转变为立方对称。与α-Mn 2 O3类似，在Cr掺杂样品中观察到两个磁性转变。Cr掺杂对低温转变的影响是显著的，即较低的磁性转变向较高的温度（对于原始的25 K到对于x=0.10的40 K）移动，而高温转变随着Cr含量的增加而略微降低。一个明确的频率无关的过渡观察在复杂的介电测量高温磁有序周围的所有组合物。有趣的是，磁介电行为大大提高了约21%的Cr替代相比，原始的Mn 2 O3。
2019-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Crystal chemistry aspects of the magnetically induced ferroelectricity in TbMn2O5 and BiMn2O5
在利用结构数据计算磁耦合参数的基础上，阐明了磁阻挫的起源，确定了TbMn_2O_5和BiMn_2O_5中伴随磁有序和铁电性出现的离子。伴随磁有序的位移不是极性的，它们只是引起Mn 1和Mn 2的键价变化（电荷无序），从而产生晶体结构的不稳定性。在磁有序条件下再次近似键价到初始值（电荷有序）是可能的，这仅仅是由于Mn 2（或O1）和O4离子沿b轴的极性位移，这是铁电转变的原因。
2008-12-03 cond-mat.mtrl-sci
Metamagnetism stabilized giant magnetoelectric coupling in ferroelectric \textit{x}BaTiO${_3}$-(1-\textit{x})BiCoO${_3}$ solid solution
为了建立磁电耦合和磁不稳定性之间的相关性，我们研究了结构，磁性，研究了\textit{x}-BaTiO ${_3}$的铁电性能。（1- \textit{x}）BiCoO ${_3}$作为BaTiO $_3$浓度的函数（$x$）发现$G-$型反铁磁有序对于$x<$ 0.45在能量上是有利的，并且更高的浓度稳定，美国。我们观察到与顺电铁电过渡的函数的体积和$x$使用同步辐射衍射和计算研究，表明强磁电耦合的变磁自旋态转变。具体地，对于$x=$ 0.33组合物，当体积被压缩到低于5%时，发生压力诱导的高自旋（HS）到低自旋（LS）的转变。我们的轨道$-$投影态密度显示在$x<$ 0.45的铁电基态中Co $^{3+}$的HS态，并且相应的顺电相由于LS态的稳定性而稳定在π态中，这从我们固定的$-$自旋$-$矩计算和磁性测量中显而易见。高值的自发铁电极化预测较低的$x$值，这与$x$相反，因为减少的四方性（$c/a$）与$x$的增加。此外，我们发现，HS $-$ LS转变点和磁电耦合强度可以通过$x$改变。
2019-02-13 cond-mat.mtrl-sci
Structural, Ferroelectric, Magnetic and Magnetoelectric Response in Multiferroic (1-x)Bi(Ni1/2Ti1/2)O3-PbTiO3/xNi0.6Zn0.4Fe2O4 Particulate Composites
采用铁电相Bi（Ni_（1/2）Ti_（1/2））O_3-PbTiO_3和磁性相（Ni，Zn）Fe_2 O_4的准同型相界组成制备了多铁性颗粒复合材料。铁电相具有共存的单斜和四方钙钛矿结构，空间群分别为Pm和P4 mm，而磁性相具有尖晶石立方结构，空间群为Fd 3 m。Rietveld结构分析表明，铁电相的四方性（c/a）随磁性相浓度的增加而不断增加，表明铁电相和磁性相之间存在部分离子扩散。（1-x）Bi（Ni_（1/2）Ti_（1/2））O_3-PbTiO_3/x（Ni，Zn）Fe_2 O_4的穆斯堡尔谱表明，当x=0.2时，样品具有类超顺磁性。对于x=0.4和0.6的组合物，磁有序增加，对于富含磁性相的组合物，x=0.9的组合物完全转变为亚铁磁。与铁电体或磁性体不同，（1-x）Bi（Ni_（1/2）Ti_（1/2））O_3-PbTiO_3/xNi_（0.6）Zn_（0.4）Fe_2 O_4复合材料具有较大的磁电系数（30 mV/Oe-cm），有望成为多功能材料。
2018-08-03 cond-mat.mtrl-sci
Local structural distortion induced by antiferromagnetic ordering in Bi$_2$Fe$_4$O$_9$ studied using neutron total scattering analysis
为了解开的起源的介电异常的反铁磁有序的磁电Bi $_2$ Fe $_4$ O $_9$，我们进行了中子粉末衍射测量整个N $\acute{\rm e}$ EL温度，$T_{\rm N}$。利用原子对分布函数（PDF）的互补分析和Rietveld方法研究了300~K、250~K和200~K温度下的局域结构和长程对称性。我们提出，反映局部原子排列的PDF峰在低于$T_{\rm N}$的情况下表现出明显的变化，而没有长程对称性变化。的PDF演变的含义进行了讨论，鉴于在发病的反铁磁有序的局部结构畸变。
2016-05-12 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoelectric studies on polycrystalline FeVO4
我们报告的磁性，介电和铁电性能的多晶铁钒酸盐（FeVO 4），这是最近发现，在低温下表现出多铁性与非共线磁有序。系统地研究了高达9T的外加磁场对这些性能的影响。强磁场除了抑制铁电相变外，还在较低的温度下诱导了二次铁电相变。相应的磁化强度测量揭示了低温下的场致变磁转变。我们的研究结果将有助于阐明FeVO4复杂的磁性结构和多铁性的微观机制。
2011-02-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
New iron-based multiferroics with improper ferroelectricity
在这篇关于磁电材料及其应用的特刊中，我们着重介绍了作者近年来在理论上预测和/或实验上发现的一些单相多铁性材料。在这些材料中，铁是常见的核心元素。然而，这些材料在概念上不同于大多数研究的BiFeO $_3$，因为它们的铁电性是不合适的。我们综述的材料并不是简单地重复一种磁电机制，而是涵盖了反常铁电性的多个分支，包括磁驱动铁电体、几何铁电体以及电荷有序驱动的电子铁电体。从这个意义上说，这些铁基反常铁电体可以成为探索多铁性和磁电性综合物理学的一个有趣的游乐场。此外，铁的$3d$轨道的独特性质使其某些磁电性质与广泛研究的Mn基反常多铁性相比非常突出。此外，这些材料建立了多铁性材料与其他功能材料领域的交叉，扩大了多铁性材料的应用范围。
2018-04-30 cond-mat.mtrl-sci
Magneto-electric decoupling in bismuth ferrite
University of Duisburg-Essen（杜伊斯堡-埃森大学）；European Organization for Nuclear Research (CERN)（欧洲核子研究组织（CERN））；Universidade de Aveiro（阿威罗大学）；Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)（基础科学研究所（IPM））
研究发现铋铁氧体中磁电耦合在原子尺度上解耦，实验结果与理论计算一致。
2024-08-21 cond-mat.mtrl-sci
Nanoscale electrostatic control in ferroelectric thin films through lattice chemistry
本文提出利用Aurivillius带电Bi₂O₂层的极化表面与晶格化学工程，在铁电异质结构中实现纳米尺度静电调控，并通过插入BiFeO₃稳定类亚铁电非共线电偶极有序，同时保持其反铁磁性。
2025-03-11 cond-mat.mtrl-sci
Ptychographic nanoscale imaging of the magnetoelectric coupling in freestanding BiFeO$_3$
本文利用软X射线叠层衍射成像技术对80 nm自由站立BiFeO$_3$薄膜进行纳米尺度成像，同时分辨铁电畴和64 nm周期反铁磁自旋回旋结构，直接可视化其强磁电耦合及畴结构。
2024-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
d5-off-centering induced ferroelectric and magnetoelectric correlations in trirutile-Fe2TeO6
在G型（TN~210 K）反铁磁体Fe_2TeO_6（FTO）化合物中发现了d_5偏心弱铁电极化，并证明了其与所观测到的磁电（ME）性质的相关性.铁电性的起源与晶格和离子核周围不对称的电子密度分布有关。在磁场相关极化、ME电压和磁应变测量中观察到ME耦合。在300 K下，由于双氧桥Fe-O 1-Fe通道的双分子层内二聚体交换耦合导致的短程磁有序在该体系呈现负非线性磁场依赖的磁致伸缩行为中起主导作用.通过Fe-O2-Fe途径的双层间交换主要决定了TN以下的滞后非线性磁场依赖性ME响应。观察到的非线性ME耦合表明磁弹性，如温度和磁场相关应变测量所示。因此，在FTO中，d5离子的铁电性和磁电耦合是罕见的存在。
2021-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetoelectric coupling in Haldane spin chain system, Dy2BaNiO5
我们报道了各种测量结果，即磁化强度，复介电常数和电极化的强度（P）作为温度（T）和磁场（H）的函数，除了热容（C），与主要动机探索的存在磁电（ME）耦合之间的Haldrons自旋链系统。M（T）和C（T）数据建立了58 K下的长程磁有序。最值得注意的观察结果是：（1）在不同温度下，即12.5、30、50和58 K，观察到介电常数（ε '）与T和损耗（tanδ）与T的明显异常;在低温下，观察到ε'与H在6、40和60 kOe的三个磁场诱导转变。这些转变温度和临界磁场跟踪从磁化数据获得的那些。这证明了该化合物中存在强磁电耦合。(ii)相应地，电极化的强度可以被观察到作为T和H的函数的磁有序状态，从而表明在该化合物的磁致铁电性;这一结果表明，该化合物是一个可能的新的多铁性材料自旋= 1（含镍）的化合物与连续的磁跃迁和强磁电耦合。
2013-09-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Giant Magnetoelectric coupling in Single Phase Pb(Zr0.20Ti0.80)0.70Pd0.30O3-δ Multiferroics
在过去的十五年中，多铁性（MF）研究团体一直在寻找具有大磁电（ME）耦合的替代室温MF材料，以用于高密度电子元件、低散热存储器和逻辑器件的可能应用。我们研究了Pb（Zr_（0.20）Ti_（0.80））_（0.70）Pd_（0.30）O_（3-δ）（PZTP_（30））体系，该体系在PZT的B位上具有异常大的钯占有率（30%）。这种材料表现出巨大的ME耦合系数~0.36 mV/cm. Oe。有趣的是，这是第一次任何室温单相化合物，显示ME趋势，和类似的幅度在完善的机械应变介导的铁电和铁磁复合材料;后者已经在商业阶段作为nT/pT磁场传感器由于其大ME值。XPS和XRF研究证实了PZTP 30中Pd的存在，并归属为Pd+2和Pd+4离子的结合能分别为336.37 eV和342.9 eV，以及337.53 eV和343.43 eV，这可能是Pd取代PZT陶瓷室温磁性的来源。在~569 K（+/-5 K）下观察到一个尖锐的一级铁电相变，这一点从介电、拉曼和热分析中得到了证实。在室温以上发现了具有大ME耦合的铁磁和铁电有序，这是具有增强功能的单相ME材料发展的重要一步。
2016-03-24 cond-mat.mtrl-sci
Polarization dependent chemistry of ferroelectric BaTiO3 (001) domains
最近的工作表明，表面化学，特别是氧空位的存在可以影响铁电材料中的极化。这反过来又会影响由屏蔽去极化场的需要驱动的畴序。在这里，我们表明，使用密度泛函理论，在钛酸钡（001）表面的氧空位的存在下，优先稳定向内指向，P-，极化。畴序的镜电子显微镜测量证实了理论结果。
2018-06-07 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Tuning the Magnetic Ordering Temperature of Hexagonal Ferrites by Structural Distortion Control
为了通过原子尺度结构工程调控磁电多铁性材料六方晶系铁氧体的磁性，研究了结构畸变对磁有序温度（TN）的影响。使用对称性分析，我们表明，不同于大多数反铁磁稀土过渡金属钙钛矿，较大的结构畸变导致较高的TN在六方晶系铁氧体和锰氧化物，因为K3结构畸变诱导的三维磁有序，这是禁止在未畸变结构的对称性。我们还揭示了TN和容差因子之间的近线性关系和TN和K3失真幅度之间的幂律关系。分析后，六方晶系铁氧体之间的创纪录的高TN（185 K）的预测在六方晶系的ScFeO 3和实验验证的外延稳定的薄膜。这些结果增加了反铁磁氧化物中的自旋-晶格耦合的范例，并表明如果可以实现更多的晶格畸变，则六方晶系铁氧体具有进一步的可调谐性。
2019-01-30 cond-mat.mtrl-sci
Influence of chemistry and structure on interfacial segregation in NbMoTaW with high-throughput atomistic simulations
难熔多主元素合金具有良好的高温强度保持性等优良的力学性能，已引起人们的广泛关注。虽然其固有的化学复杂性被认为是一个定义的功能，在预测局部化学排序，特别是在晶界区域增强结构紊乱的挑战。在这项研究中，我们使用原子模拟的一大群双晶体模型的样品各种各样的界面网站（晶界）在NbMoTaW和探索新兴的趋势界面偏析和潜在的结构和化学驱动因素。沿着[001]对称倾斜轴取样数百个双晶，并分析了超过十三万个具有各种局部原子环境的晶界位置，我们发现了NbMoTaW中的偏析趋势。虽然Nb是占主导地位的偏析，更值得注意的是偏析模式，偏离预期的行为和标记的情况下，当地的结构和化学驱动力导致有趣的偏析事件。例如，不完全耗尽的Ta在低角度的边界结果从化学钉扎由于有利的局部组成环境与化学短程有序。最后，开发了捕获和比较界面位点的结构和化学特征的机器学习模型，以权衡它们的相对重要性和对分离趋势的贡献，揭示了在包括局部化学信息时预测能力的显着增加。总体而言，这项工作，突出了复杂的局部晶界结构和化学短程有序之间的相互作用，建议可调偏析和化学有序的定制多主元素合金的晶界结构。
2022-11-24 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature polarization in the ferrimagnetic Ga2-xFexO3 ceramics
研究了Fe-Ga比对Ga_（2-x）Fe_xO_3多铁性化合物磁、电性质的影响，确定了磁、电有序共存的组成范围及其临界温度。的磁电相图，示出的Neel磁有序温度和电有序温度的演变，与铁含量已被建立为0.9和1.4之间的x值。铁磁Neel温度随铁含量的增加而增加，而电有序温度则表现出相反的趋势。对于x值为1.1的组合物，发现电极化的强度远高于室温，这显示了观察到的最高电有序温度约为100 ℃。58万x值为1.3和1.4的化合物是室温下两种性质共存的铁磁-电弛豫体。
2016-07-14 cond-mat.mtrl-sci
First-Principles-Based Strain and Temperature Dependent Ferroic Phase Diagram of SrMnO$_3$
超导结构SrMnO $_3$是一种罕见的多铁性材料的例子，其中应变调谐和/或阳离子取代可以导致一致的磁性和铁电有序温度，这将保证强磁电耦合效应。在这里，我们建立了温度和应变依赖的铁性相图SrMnO $_3$使用基于第一性原理的有效哈密顿量。使用密度泛函理论计算这些哈密顿量的所有参数，即，不需要对实验数据进行拟合。温度依赖性，然后从Monte Carlo和分子动力学模拟。我们观察到一系列的几个磁转变下增加拉伸应变，与相应的临界温度的适度变化。相反，铁电体居里温度在2.5%应变附近开始急剧上升，并在3%应变以上越过磁转变温度。我们的研究结果表明，明显的磁电耦合，表现在戏剧性的变化的磁有序温度和不同的磁基态的铁电畸变的功能。此外，当应变大于4%时，得到铁电和铁磁有序共存的结果.我们计算的相图表明，通过施加电场来控制SrMnO $_3$的磁性能，显著改变磁转变温度，甚至诱导不同磁状态之间的转变的可能性。
2018-07-12 cond-mat.mtrl-sci
Characterizing and Overcoming Surface Paramagnetism in Magnetoelectric Antiferromagnets
本文通过密度泛函理论与蒙特卡罗计算揭示了Cr2O3表面磁化在奈尔温度下呈顺磁性的机制，并提出改变米勒指数或Fe掺杂两种策略以增强表面耦合、稳定高温表面磁化。
2022-08-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
High-field magnetoelectric coupling and successive magnetic transitions in Mn-doped polar antiferromagnet Ni3TeO6
本研究系统调查了Mn掺杂Ni3TeO6单晶在52 T高场下的磁性与磁电性质，揭示了其弱铁磁行为、变磁性转变及一阶和二阶磁电耦合机制，为理解该类材料的磁电耦合提供了新洞见。
2024-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic and dielectric behavior of the spin-chain compound Er2BaNiO5 well below its Néel temperature
我们最近报道了在32 K以下经历反铁磁序的Haldom自旋链系统Er_2BaNiO_5，其特征是在60 K附近由于自旋链内短程磁序诱导的磁电耦合而出现铁电性。我们已经进行了额外的磁性和介电研究，以了解远低于反铁磁有序温度的性能。我们在这里强调以下几点：（i）在低得多的温度（低于8 K）下观察到交流磁化率和复杂介电性质的强烈频率依赖行为，即重入多玻璃样现象，自然表明存在远低于Neel温度的额外转变; ii）在非常低的温度下观察到磁电相共存（例如，T =2K），其中高场磁电相在通过变磁转变的循环之后返回到零磁场时被部分地阻止。
2014-09-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic Structure and Ordering of Multiferroic Hexagonal LuFeO3
报道了用分子束外延（MBE）方法在YSZ（111）和Al_2 O_3（0001）衬底上生长的六方晶系LuFe_3薄膜的磁结构和磁有序性。利用一组包括中子衍射在内的互补探针，我们发现系统在138-155 K之间通过单一跃迁磁性有序地进入铁磁倾斜的反铁磁态，而在1000 K以上发生顺电到铁电的转变。铁电状态下磁结构的对称性意味着这种材料是线性磁电耦合和直接通过电场控制铁磁矩的强候选者。
2014-11-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Signatures of magnetostriction and spin-phonon coupling in magnetoelectric hexagonal 15R-BaMnO3
自旋-声子耦合，即自旋与周围晶格的相互作用，是理解多铁性材料的基础物理和设计其磁化动力学的关键参数。多铁性材料中的基元激发受到自旋-声子相互作用的强烈影响，使得拉曼光谱成为探测这些耦合的独特工具。最近，有人提出，15 R型六方晶系BaMnO 3的介电和磁性通过自旋-晶格耦合相关。在这里，我们报告的15 R-BaMnO 3在230 K，280 K和330 K的拉曼光谱的广泛重整化的观察。磁性测量揭示了在15 R-BaMnO 3在230 K和330 K，分别存在一个长程和短程磁有序。拉曼光谱表明，在磁有序相的新的拉曼模式的外观。此外，一个额外的拉曼声子出现低于~ 280 K，可能产生的局部晶格畸变由于锰离子的位移，表现出随温度的异常位移。根据温度和磁场相关的拉曼光谱、温度相关的X射线衍射、磁化强度和比热测量结果，讨论了拉曼光谱中所观察到的重整化和声子异常的起源。我们的研究结果表明，磁致伸缩和自旋-声子耦合的存在下，在15 R-BaMnO 3，从而表明光学声子是强烈相关的，其磁电性能。
2020-11-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multiferroic double perovskites: Opportunities, Issues and Challenges
尽管磁电多铁性材料在技术和科学上具有重要意义，但在室温下良好控制磁电多铁性材料的耦合行为仍然具有挑战性。我们证明了自有序的A2 BBO 6（例如，A = La，B = Mn和B = Ni）双钙钛矿提供了控制和/或诱导氧化物中的这种行为的独特的替代机会。在本文中，我们概述并讨论了这类材料使用La 2NiMnO 6作为原型的各种挑战和瓶颈问题。详细的合成策略，使用脉冲激光沉积作为一个中心工具，以获得细致的控制阳离子订购说明。讨论了Ni/Mn阳离子有序化对磁性基态、铁磁转变温度、声子行为和自旋-声子耦合的可能影响。我们的研究结果也与目前文献中的相关化合物。
2009-12-17 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the tilting of the spiral plane by Mn doping in YBaCuFeO5 multiferroic
层状钙钛矿结构的YBaCuFeO 5（YBCFO）被认为是具有强磁电耦合的高温手征多铁性材料的最佳候选材料之一。在RBaCuFeO 5钙钛矿（R：稀土或Y）A位阳离子是完全有序的，而它们的磁性强烈依赖于制备过程。它们在B-位点表现出部分阳离子无序，产生通过倾斜的局部受抑自旋之间的定向辅助长程耦合稳定的磁螺旋。此外，其磁性螺旋的取向对于这种手性磁性氧化物的磁电响应可能是关键的。我们合成并研究了掺杂Mn的YBaCuFe 1-xMnxO 5样品，目的是增加自旋轨道耦合效应，并发现在不改变样品制备工艺的情况下，通过掺杂可以增加B位的整体Fe/Cu阳离子无序。在相同条件下制备的YBaCuFe_（1-x）Mn_xO_5样品中，结合磁强计、X射线衍射和中子粉末衍射测量，绘制了10 K-500 K范围内的T-x磁相图。在共线相位θcol和螺旋相位θspiral中，自旋的倾斜角几乎不随温度变化。在共线相中，θcol也与Mn含量无关。与此相反，Mn的存在下产生一个渐进的重取向的平面中的磁螺旋的无公度相，能够转换成摆线的螺旋自旋排序，这可能会决定在这些化合物的铁电和磁电行为。其中一些观察结果对于工程和开发这一系列潜在的高温多铁性材料很有意义。
2021-03-09 cond-mat.mtrl-sci
Direct magnetization-polarization coupling in BaCuF$_4$ fluoride
尽管氧化物和一些氟化物钙钛矿已经成为多铁性和磁电材料的原型，但它们并没有影响到真正的设备。不幸的是，它们的工作温度非常低，并且据报道磁电耦合相当小。在此，我们报告从第一性原理计算的理想磁化反转，通过极化切换BaCuF $_4$，根据我们的结果，可以实现接近室温。我们还表明，这种理想的耦合是由一个软模式相结合，极化和八面体旋转。后者与BaCuF $_4$的弱铁磁性直接耦合。这一点，加上其强Jahn-Teller畸变和轨道有序性，使这种材料成为多功能应用中$ABX_4$家族晶体的非常有吸引力的原型。
2018-04-04 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Exotic compositional ordering in Mn-Ni-As intermetallics
晶体结构分析工具的最新进展使我们能够描述结构化学中的一种新现象，这种现象至今仍被隐藏着。在这里，我们描述了一个不相称的组成调制，Mn0.6Ni0.4As的晶体结构。样品采用NiAs型结构，但与正常固溶体相比，我们观察到锰和镍分离成MnAs和NiAs层，厚度为2-4个面共享八面体。在实验上，结合三维电子衍射、扫描透射电子显微镜和中子衍射，得到了实验结果。八面体单元在锰层和镍层之间的分布由调制矢量q = 0.360（3）c* 完美地描述。因此，在化合物中存在额外的周期性。位置调制观察到的所有元素作为职业调制的结果。
2020-06-11 cond-mat.mtrl-sci
Spin-phonon interactions and magnetoelectric coupling in Co$_4$$B_2$O$_9$ ($B$ = Nb, Ta)
本文通过红外光谱和晶格动力学计算研究 Co$_4B_2$O$_9$（$B$=Nb, Ta）的自旋-声子耦合，发现其耦合常数来自层间竞争性交换作用，且强度在同类氧化物中居前列，为磁电耦合提供了可能起源。
2023-04-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Ferroelectric switchable altermagnetic-like compensated ferrimagnets with charge ordering
Key Laboratory of Quantum Materials and Devices of Ministry of Education, School of Physics, Southeast University（量子材料与器件教育部重点实验室，物理学院，东南大学）
该研究设计出兼具铁电性与电荷有序的新型磁体，预测Fe$_3$O$_5$单层可实现电场可控的混合自旋分裂，兼具高自旋极化率与零磁化强度，为新型自旋电子材料提供了新思路。
2026-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Complex nature of magnetic field-induced ferroelectricity in GdCrTiO5
这项工作显示了一个非常规的路线自旋驱动铁电性起源于亚稳磁场诱导的铬亚晶格在钆时刻的存在下，在低温下倾斜。与同结构的钕化合物相比，其磁性和磁电效应有明显的不同。我们提出的结果，彻底调查的温度和磁场依赖的磁化以及交流和直流磁化率。这些散装测量的补充本地探测光谱利用电子自旋共振和μ子自旋旋转/弛豫探测铬时刻。铁电秩序推断从热电和磁电流测量。只有当系统在超过10 kOe的外加磁场中冷却时，GdCrTiO 5才显示出约10 K的热电流信号。一个独特的自旋驱动的铁电秩序揭示在这种状态下的温度低于10 K，这可以通过改变磁场方向和极性的电场切换。但是，磁性测量没有显示出长程磁性有序的明显特征。在没有任何元磁行为的情况下存在这种元磁电型行为在文献中是罕见的。我们的显微光谱结果表明，在10 K附近的磁性能的显着变化。可能存在Gd和Cr矩之间的交换挫折，这阻止了在进一步高温下的长程磁有序。低于10 K，弱磁有序发生由于晶格畸变，这有助于磁介电耦合的挫折最小化。然而，非极性失真达到可观的值后，应用磁场超过10千欧打破空间反转对称，这产生铁电性。
2017-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Observation of magnetically coupled electro-optic effect in LiNbO3/LiTaO3 at room temperature
College of Information Science and Electronic Engineering, Zhejiang University（浙江大学信息与电子工程学院）
本研究在室温下发现LiNbO3和LiTaO3中的磁耦合电光效应，通过缺陷结合的未配对电子机制，实现了显著的电光响应效率提升。
2025-12-14 cond-mat.mtrl-sci
Dominance of magnetoelastic coupling in multiferroic hexagonal YMnO_3
空间群为P63 cm的斜方晶系YMnO_3是一种罕见的具有强铁电相和反铁磁有序的多铁性材料。这主要归因于磁电耦合驱动MnO_5多面体的倾斜。本文报道了利用磁场和随温度变化的中子衍射测量在原子水平上研究磁场对YMnO_3晶体的影响。结果表明，在Néel温度附近，晶格参数、有效磁矩、Mn-O键长和O-Mn-O键角都发生了较大的变化，并且在磁场的作用下，这些变化进一步得到了改变.我们观察到明显的变化与应用程序的磁场在顺磁状态下的原子位置和体介电常数。我们的研究结果提供了明确的确认所发挥的作用，交换伸缩以上的研究磁电耦合在这个受挫的反铁磁体。
2010-05-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Possible coexistence of Cycloidal Phases, Magnetic Field Reversal of Polarization and Memory Effect in Multiferroic \emph{R}$_{0.5}$Dy$_{0.5}$MnO$_3$ (\emph{R}=Eu and Gd)
我们报告的\emph{ab}和\emph{bc}摆线有序的Mn自旋在不同的温度和它们可能在低温共存的多晶混合稀土化合物，\emph{R} $_{0.5}$ Dy $_{0.5}$ MnO $_3$（\emph{R} = Eu和Gd），这表现出非凡的磁电性能的发生。虽然Gd $_{0.5}$ Dy $_{0.5}$ MnO $_3$的极化与TbMnO $_3$相当，但化合物Eu $_{0.5}$ Dy $_{0.5}$ MnO $_3$显示出高的极化值。然而，这两种材料都表现出巨大的磁可调谐性，并表现出大的磁电容，其符号在两个摆线有序温度之间变化。有趣的是，在磁场斜升或斜降时，电极化可以反转，这对于任何\emph{R} MnO $_3$系统都没有观察到。最引人注目的是，这些化合物甚至在顺电和顺磁区（T $_C$ $\leq$ T $\leq$ 80 K）显示非易失性铁电存储效应。我们将这些显著的性质归因于\emph{ab}和\emph{bc}摆线有序相的共存。
2015-08-08 cond-mat.mtrl-sci
Observation of robust spin-phonon coupling and indication of hidden structural transition in the spin-driven ferroelectrics Mn4B_2O_9 (B= Nb, Ta)
Center for High Pressure Science and Technology Advanced Research (HPSTAR)（高压科学与技术前沿研究卓越创新中心）；Solid State Physics Division, Bhabha Atomic Research Centre（巴哈原子研究中心固态物理部）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；High Pressure and Synchrotron Radiation Physics Division, Bhabha Atomic Research Centre（巴哈原子研究中心高压与同步辐射物理部）；Shanghai Key Laboratory MFree, Institute for Shanghai Advanced Research in Physical Sciences（上海先进物理科学研究院MFree上海市重点实验室）
研究通过拉曼光谱和磁化率分析揭示了Mn4B2O9铁电体中稳定的自旋-声子耦合及隐藏的结构转变，探讨了非磁性B位阳离子对自旋-晶格耦合的调节作用。
2026-02-06 cond-mat.mtrl-sci
Role of Te in the low dimensional multiferroic material FeTe2O5Br
采用第一性原理密度泛函方法，研究了低维多铁性化合物FeTe 2 O 5 Br的电子结构，探讨了磁电效应的起源以及Te离子在该体系中的作用.我们发现，没有磁性，即使在Te-5s孤对的存在下，系统仍然是中心对称的，由于孤对的反极性取向。我们的研究表明，交换收缩内的Fe四聚体，以及它们之间是负责的ME效应在FeTe_2O_5Br。我们还发现，Te^4+离子在FeTe 2 O 5 Br的四聚体间交换收缩中起着重要作用，并且一旦极化被磁有序触发，Te^4+离子对FeTe 2 O 5 Br的电极化的强度也有贡献.
2013-09-11 cond-mat.mtrl-sci
Correlation of magneto-electric coupling with crystal structure in Dy doped hexagonal YMnO3
在六方相稀土锰氧化物中，铁电有序和磁有序在低温下共存，这两种有序相互影响，引起了一些有趣的物理现象。在这里，我们报告了详细的分析粉末中子衍射（ND）研究多晶Y1-xDyxMnO 3（x = 0，0.05）作为温度的函数。结果表明，Dy在Y位的掺杂导致晶格常数的改变：晶胞在c方向收缩，但在ab平面扩展，晶胞体积增大，有效Mn磁矩也减小。所有的Mn-O键长和O-Mn-O键角显示出显着的变化，导致减少MnO 5多面体的倾斜。对这些样品的介电测量表明，由于Dy掺杂，反S形异常向低温侧移动，磁电耦合降低。磁性测量证实Mn三角晶格的挫折减少。依赖于温度的比热测量在Néel温度（TN）处显示出异常，并且结果表明由于Dy掺杂导致熵减小。这些结果被理解的修改在磁电耦合触发由于Dy引起的应变在Y平面的YMnO 3。
2014-05-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Manipulation of ferroelectric and magnetic properties properties of single phase Bi4Ti3O12-3BiFeO3 solid solution through La substitution
本论文通过对Bi_4 Ti_3 O_（12 - 3）Bi_（12 - 3）Fe_3 O_3的结构和物理性能的研究，探索了利用Bi_4 Ti_3 O_（12 - 3）Fe_3 O_3作为单相高温磁电材料的可能性。采用固相反应法合成了Bi 4 Ti 3 O 12 - 3Bi 1-xLaxFeO 3（x=0，0.01，0.05，0.1，0.2），X射线衍射数据表明，正交晶胞（空间群P21 am）的晶格常数随La 3+含量的增加而减小，证实了La的掺入。在频率依赖的介电测量中，对应于母体（x=0）的铁电到顺电转变温度（Tc）具有两个相变，而相变是单一的，随着La取代量的增加，相变逐渐变得尖锐。铁电开关行为（极化（P）与电场（E））被证明为Bi 4 Ti 3 O 12 - 3 BiFeO 3和剩余极化显着降低La取代的组合物反映较弱的铁电有序。在详细的零场冷却和场冷却温度相关的磁化强度测量中，Bi 4 Ti 3 O 12 - 3BiFeO 3表现出约296 K的Tc。虽然La取代的组合物（x=0.1和x=0.2）的磁化强度值略有增加，但总体温度依赖性磁化曲线表明总体顺磁性。结果更反映了在这些Aurivillius层状化合物中用A位稀土掺杂的远程铁磁有序的可能性的关闭。
2022-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Electrically tunable room-temperature ferromagnetism in CrBr$_3$
本研究基于第一性原理海森堡XXZ模型，发现通过栅极诱导的载流子掺杂可调控单层CrBr₃的磁有序至室温，空穴掺杂可增强铁磁性，电子掺杂可改变磁易轴，为电控二维自旋电子等器件提供新可能。
2021-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Neural Network Kinetics for Exploring Diffusion Multiplicity and Chemical Ordering in Compositionally Complex Materials
提出神经网络动力学 NNK 框架，通过格点表征与神经网络预测路径依赖迁移势垒及原子跳跃，揭示 Nb-Mo-Ta 合金中 B2 有序峰值温度与扩散多重性的关联。
2024-04-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
