Electric field control of multiferroic domain wall motion
在集体坐标框架下研究了多铁性畴壁的动力学行为，其中电场通过非均匀磁电相互作用与磁化强度耦合。我们展示了电场是如何能够延迟域壁运动的沃克击穿的发作，导致最大壁速度的显着增强。此外，我们表明，在固定制度的磁畴壁的手征可以有效地逆转时，电场施加沿方向的磁场。这些特性表明，多铁性畴壁可能为设计更快、更低功耗的畴壁器件提供一种新的有前景的手段。
2014-04-05 cond-mat.mtrl-sci
Altermagnetic type-II Multiferroics with Néel-order-locked Electric Polarization
National Laboratory of Solid State Microstructures, School of Physics, Nanjing University（南京大学固体微结构物理学院）；Jiangsu Key Laboratory of Artificial Functional Materials and Department of Materials Science and Engineering,Nanjing University（南京大学材料科学与工程系）；Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University（南京大学先进微结构协同创新中心）；Center for Quantum Transport and Thermal Energy Science, School of Physics and Technology, Nanjing Normal University（南京师范大学物理科学与技术学院）
通过对称性分析和微观理论，证明了交变磁Néel序可产生电极化，建立了交变磁多铁中Néel序锁定电极化的微观机制，并以单层MgFe$_2$N$_2$为例进行第一性原理验证。
2026-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization Reversal by Electric-Field Decoupling of Magnetic and Ferroelectric Domains Walls in Multiferroic-Based Heterostructures
我们证明了与反铁磁多铁性材料（LuMnO 3）接触的铁磁体的磁化强度可以通过电场脉冲快速反转，并且磁交换偏置的符号可以等温地切换和恢复。由于LuMnO3不是铁弹性的，我们的数据最终表明，这种开关是不介导的应变效应，而是一个独特的电场驱动的铁电和铁磁畴壁去耦。它们独特的动力学对于所观察到的磁开关是必不可少的。
2010-09-04 cond-mat.mtrl-sci
Layer-Selective Non-Reciprocal Electric-Field Switching of Magnetism in van der Waals Heterostructure Multiferroics
本研究构建CrI3/α-In2Se3范德华异质结构多铁材料，实现层选择性非互易电场调控磁性，为多级存储和类脑计算提供新途径。
2023-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Domain switching and exchange bias control by electric field in multiferroic conical magnet Mn$_2$GeO$_4$
研究了多铁性圆锥磁体Mn $_2$ GeO $_4$的电场效应，发现铁磁和铁电序参量之间存在强耦合.系统评价的电极化的强度在低于5.5 K的多铁性相在各种场冷却条件下揭示，小磁场的0.1 T显着降低所需的电场需要达到饱和。通过施加电场在磁场依赖的磁滞测量磁化M和极化P的电可控交换偏置，观察到的现象非常罕见的单相多铁性。此外，在特定的磁场条件下，实现了P和M畴的不可逆电开关。
2020-06-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electric field switching of antiferromagnetic domains in YMn2O5: a probe of the multiferroic mechanism
我们采用中子球偏振法，以确定共存的反铁磁畴的性质和人口的多铁性YMn2O5。通过施加一个电场，我们证明了反转的电极化的结果在两种类型的面内畴，反转相互关联的粒子数反转。我们的结果与铁电性的交换收缩机制完全一致，并支持了一个统一的模型，即摆线有序是通过耦合到主磁序参量而诱导的.
2008-03-26 cond-mat.mtrl-sci
Spectrum of Coupled Waves in Orthorhombic Multiferroics With Cycloidal Antiferromagnetic Structure in External Electric and Magnetic Fields
计算了正交钙钛矿多铁性材料在外加电场和磁场中的自旋波、声波、电偶极子波和电磁波的耦合谱。研究了具有摆线反铁磁结构的多铁性材料在外电场和磁场中的电、磁和磁电磁化率随频率和场的变化关系。耦合波的频谱具有能带结构。频带的宽度和频率范围取决于外场。研究了外电场和磁场对具有摆线反铁磁结构的正交钙钛矿多铁性材料电动力学性质的控制。
2013-07-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Influence of the magnetoelectric coupling on the electric field induced magnetization reversal in a composite non-strained multiferroic chain
我们从理论上研究了由多铁性耦合到铁链上的BaTiO_3组成的复合一维系统的多铁性动力学。该方法将磁化强度和极化作为热力学量，通过Landau-Lifshits- Gilbert和Ginzburg-Landau动力学的组合来描述，通过总自由能量密度中的附加项来耦合。这个术语源于界面处的多铁性相互作用。对于广泛的这种耦合的强度，我们预测的可能性，获得一个发达的磁滞系统的铁磁部分由外部电场引起的。反转模式的电场频率的依赖关系也进行了研究，我们预测在0.5 - 12 [GHz]的范围内的频率的磁化反转相当稳定。
2012-01-23 cond-mat.mtrl-sci
Operando imaging of all-electric spin texture manipulation in ferroelectric and multiferroic Rashba semiconductors
通过外部手段控制电子自旋是自旋电子器件的关键问题。利用自旋和角度分辨光电子能谱（SARPES）与三维自旋检测，我们证明了在铁电GeTe和多铁Ge 1-xMnxTe的操作静电自旋操纵。我们不仅首次证明了由于铁电极化反转在Rashba半导体中的静电自旋操纵，而且还能够详细跟踪开关路径，并显示出在外场下Rashba分裂强度的增益。在多铁性Ge_（1-x）Mn_xTe中，由于电场诱导的磁化反转，导致了垂直自旋分量的翻转。这提供了有效的多铁性耦合的有力证据，该多铁性耦合打开了具有多个自旋切换路径的磁电功能性，其中磁和电序参量通过铁弹弛豫路径耦合。因此，这项工作提供了一种新的类型的磁电开关纠缠与Rashba-Zeeman分裂的多铁性系统。
2017-07-26 cond-mat.mtrl-sci
A New Multiferroic State with Large Electric Polarization in Tensile Strained TbMnO3
通过第一性原理计算，系统地研究了外延应变对多铁性TbMnO 3结构和性能的影响。我们发现，虽然未应变的散装TbMnO3显示非共线的反铁磁自旋顺序，TbMnO3可以在压缩应变下的铁磁，与生长在SrTiO3上的TbMnO3的实验结果一致。通过增加拉伸应变高达5%，我们预测，TbMnO3转变成一个新的多铁性状态，具有大的铁电极化，两个数量级大于在未应变的散装，并具有相对较高的尼尔温度E型反铁磁秩序。我们还发现铁电畴和反铁磁畴是互锁的，因此外加电场可以同时实现铁电畴和反铁磁畴的开关。我们的工作表明，应变工程可以用来提高TbMnO 3的多铁性。
2013-03-09 cond-mat.mtrl-sci
Control of multiferroic domains by external electric fields in TbMnO3
通过介电测量和极化中子衍射研究了TbMnO $_3$单晶的多铁性畴通过外电场的控制。通过改变几kV/mm量级的外场并通过记录手性磁散射以及样品电容器中的电荷来记录完整的磁滞循环。这两种方法产生的矫顽磁场相当，在冷却时增加。
2015-06-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multiferroic-like Quasiparticles in Ferroelectrics
WPI-AIMR, Tohoku University（东北大学世界顶尖科学中心）；Institute for Materials Research and CSIS, Tohoku University（东北大学材料研究所和CSIS）；Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of the Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学卡尔维理论科学研究所）
该研究预测纯铁电体支持同时携带静态磁和电偶极子的类多铁准粒子（multiferrons），揭示了其独特的磁电交叉耦合与非线性THz光学响应，为室温多铁功能应用提供了新途径。
2025-11-05 cond-mat.mtrl-sci
Spherical neutron polarimetry study of hysteresis in multiferroic MnWO4
用球形中子极化仪研究了多铁性MnWO_4的磁结构与温度的关系。电场的施加将磁结构驱动到单个手征域。这样做所需的字段的大小示出随温度增加。进一步证明了磁序与电极化的强度之间的联系。
2009-07-08 cond-mat.mtrl-sci
Electric susceptibility of antiferromagnetic multiferroics with cycloidal spin order at magnetoelectric effect associated with collinear component of spins
Lomonosov Moscow State University（莫斯科罗蒙诺索夫国立大学）
本文研究了自旋共线分量引起的磁电效应对Landau-Lifshitz-Gilbert方程的贡献，推导了摆线自旋序反铁磁体的自旋波色散关系，并解析求解了其电极化率与介电常数。
2025-10-08 cond-mat.mtrl-sci
Effect of internal electric field on ferroelectric polarization in multiferroic TbMnO$_3$
热释电测量已被广泛用于研究多铁性材料的铁电性质。然而，由于漏电流和捕获的电荷载流子，通过这种方法确定本征极化并不简单。在这里，我们证明了内部电场的形成，由于热刺激的电荷载流子和铁电极化的影响，在多晶样品的众所周知的多铁性TbMnO $_3$。当一个电场（$E_{ext}$）在铁电转变期间极化（$T_C$ $\sim$ 26 K）对于在$T_C$处获得去极化电流是必不可少的，仅在顺电态（$T_{pole}$ = 130 $-$ 50 K）下极化的样品也在$T_C$处表现出热电流峰，但具有与外场（$-$ $E_{ext}$）相同的极性（$-$ $I_{pyro}$）。我们证明，这些不寻常的行为的热电流是由一个积极的内部电场（$+$ $E_{int}$），这反过来又是由热刺激的自由电荷载流子在顺电状态的极化过程中所造成的。我们还表明，直流偏置电流和高温电流测量相结合是一种很有前途的方法来研究本征铁电性能的多铁性材料。
2015-01-05 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoelectrical control of nonreciprocal microwave response in a multiferroic helimagnet
对外场物理性质的控制是当代技术的基本要求。可以通过场效应晶体管中的栅极电场来控制电导，场效应晶体管是集成电路的主要部件。由电场引起的光学现象如电致发光和电致变色对于显示器和其它技术是有用的。微波传播的控制对于未来的无线通信技术也是必不可少的。固体中的微波性质主要由磁激发控制，而磁激发不容易由电场控制。这个问题的解决方案之一是利用磁感应铁电体（多铁性）。在这里，我们表明，微波非互易性，这是相反传播的微波之间的差异，可以逆转的外电场在多铁性helimagnet Ba $_2$ Mg $_2$ Fe $_{12}$ O $_{22}$。这一结果为微波特性的电控制提供了新的途径。
2016-07-23 cond-mat.mtrl-sci
Coupled magnetic and electric hysteresis in the multiferroic double perovskite Lu2MnCoO6
我们研究了一个磁滞回线与一个reversium时刻，耦合到电极化的强度，以创建耦合滞后多铁性行为在Lu2MnCoO6。弹性中子衍射，μ子自旋弛豫，和微霍尔磁强计的测量表明一个不寻常的机制的磁滞，即微观磁序的滞后演化，而不是经典的铁磁畴效应。我们展示了受挫自旋系统如何从具有不相称的长波长调制和强波动的反铁磁性演化到净磁性。我们还澄清了不同的温度尺度的开始订购，动力学和滞后。
2016-04-20 cond-mat.mtrl-sci
Micromagnetic textures in exchange coupled-ferromagnetic multiferroic films
本研究针对多铁性器件低功耗应用需求，开展磁电-自旋轨道元件建模（重点为磁电组件）与磁化反转模拟，所提方法可分析尺寸因素、界面作用及外场对多铁性纳米元件磁态的影响。
2023-10-09 cond-mat.mtrl-sci
Designing Asymmetric Multiferroics with Strong Magnetoelectric Coupling
多铁性为电场控制磁性提供了令人兴奋的机会。不幸的是，单相多铁性适合在室温下这样的应用还没有被发现。在此，我们提出了一种新型的多铁性材料的概念，即“非对称多铁性”。在非对称多铁性材料中，两个局部稳定的铁电态是不对称等价的，导致这两个铁电态之间的磁性不同。此外，我们从第一性原理预测，具有LiNbO 3型结构的Fe-Cr-Mo超晶格是这样一个不对称的多铁性。强亚铁磁性，高铁电极化，和显着的磁性转变温度对极化的依赖性，使这种不对称的多铁性在室温下实现磁场控制的理想候选人。我们的研究表明，非对称多铁性可能为磁的电压控制提供一个新的舞台，并在自旋电子学和量子计算中找到它的应用。
2014-06-05 cond-mat.mtrl-sci
Theory and phase-field simulations on electrical control of spin cycloids in a multiferroic
摆线自旋序在多铁性中很常见。其中一个典型的例子是BiFeO3（BFO），它在室温下显示出大的极化和摆线反铁磁顺序。在这里，我们采用朗道理论和相场模拟来分析的极化和摆线反铁磁订单在BFO的耦合开关动力学。我们能够确定14种类型的过渡自旋结构之间的两个摆线和9个电场诱导的自旋转换路径。我们证明了电场诱导的摆线自旋波矢量的旋转，并发现2种类型的摆线自旋切换动力学：快速本地自旋翻转和波矢量的缓慢旋转。此外，我们还构造了路线图，通过多步施加电场实现任意两条旋轮线之间的切换。这项工作提供了一个理论框架的自旋摆线的唯象描述和基本的理解的开关机制，以实现电控制的磁秩序。
2021-01-25 cond-mat.mtrl-sci
Experimental observation of ferrielectricity in multiferroic DyMn2O5: revisiting the electric polarization
多铁性RMn_2 O_5（R为稀土离子）的电极化的强度及其磁起源仍是一个有争议的问题。在这项工作中，依赖于温度的电极化的强度的DyMn 2 O 5，这个RMn 2 O 5家族中最有吸引力的成员，使用热释电电流的方法，在不同的电冷却的终点温度，加上正向上-负向下（PUND）技术进行了研究。结果表明，DyMn_2O_5在低温下表现出铁电性而非铁电性，表现为两个相互作用且反平行的铁电亚晶格，且具有不同的温度依赖性。这两个铁电亚晶格被认为是由Mn-Mn自旋相互作用和Dy-Mn自旋相互作用的对称交换-伸缩机制产生的。路径依赖的电极化的强度反映了低温区的一级磁转变。这种磁电效应主要归因于Dy的自旋序对磁场的敏感性。本实验有助于澄清DyMn_2 O_5和其他RMn_2 O_5多铁性材料中令人困惑的问题。
2013-06-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical diode effect in the room-temperature multiferroic BiFeO$_3
多铁性允许电极化的强度的磁控制和磁化的电控制。这些静态磁电（ME）效应非常有趣：通过电压读取和写入磁状态电流的能力将提供巨大的技术优势。动态或光学ME效应是同样有趣的，因为它们引起单向光传播，最近在低温多铁性观察。这种现象，如果在室温下实现，将允许光学二极管的发展，传输非偏振光在一个，但不是在相反的方向。在这里，我们报告强的单向传输在室温多铁性BiFeO $_3$在千兆赫-太赫兹的频率范围。支持理论将观察到的单向传输归因于自旋电流驱动的动态ME效应。这些发现是实现光学二极管的重要一步，并辅之以利用磁场或电场切换传输方向的能力。
2015-04-30 cond-mat.mtrl-sci
Electric-field-controlled directional growth of ferroelectric domains in multiferroic BiFeO3 films
本文描述了在邻位（001）SrTiO_3衬底上外延生长的多铁性BiFeO_3薄膜中铁电畴的定向生长。详细的薄膜结构分析表明，应变梯度，它可以创建一个对称性破缺的铁电双阱电位，导致铁电畴生长的电场的影响下，优先方向性。我们的研究结果表明，通过对铁电薄膜施加约束，如应变梯度，用电场控制畴生长方向的可能性。
2009-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric polarization observed in single crystals of multiferroic Lu2MnCoO6
我们报告电极化的强度和磁化强度测量在双钙钛矿Lu2MnCoO6单晶使用脉冲磁场和光学二次谐波产生（SHG）在直流磁场。我们观察到单晶中电极化的强度的良好分辨的磁场诱导的变化，从而解决了关于多铁性行为是这些材料固有的还是多晶的外在特征的问题。我们发现沿晶体b轴的电极化的强度，这是抑制沿c轴施加磁场，并提出一个模型的磁电耦合的起源。此外，我们使用电容和电极化的强度来绘制相图，以确定有序区域和磁电滞后区域。这种化合物是一个罕见的例子耦合滞后行为的磁和电性能。与滞后极化耦合的类铁磁磁滞回线不能归因于普通的铁磁畴，而是归因于轴向次近邻相互作用模型中类伊辛自旋的磁阻挫的丰富物理性质。
2016-04-26 cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous electric polarization and Magneto-dielectric coupling in ceramic multiferroic Co3TeO6
我们报告观察陶瓷Co 3 TeO 6的磁电和磁介电耦合。随温度变化的直流磁化强度和介电常数的测量一起表明磁序和电子极化之间的耦合。介电常数在~ 18 K的零磁场下出现强烈的反常现象，表明存在自发极化。在较低温度下的弱铁磁有序、铁电转变的场和温度依赖性等观察结果为P. Toledano等人最近的理论提议提供了实验验证，Phys.Rev.B85，214439（2012）。我们提供了直接的证据，自旋-声子耦合作为磁序的可能起源。
2013-09-25 cond-mat.mtrl-sci
Magneto-electric excitations in multiferroic TbMnO3 by Raman scattering
用拉曼光谱研究了多铁性材料TbMnO_3的低能激发。我们的观测揭示了在30 cm-1和60 cm-1处存在两个峰。它们在低于居里温度的摆线相中观察到，但不在正弦相中，表明它们的磁电起源。虽然峰值能量与先前通过透射光谱测量的电磁振子的频率一致，但它们显示出令人惊讶的不同选择规则，其中30 cm-1的激发由光沿自发极化的电场增强。拉曼和红外选择规则的考虑下的模式的起源进行了讨论。
2009-09-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magneto-electric cooling rate of a multiferroic antiferromagnetic quantum spin system: the cumulative influence of the site-dependent magnetic and electric fields
磁电热效应是磁热效应和电热效应之间的耦合，由于热效应在固态制冷技术设计中的优势，目前引起了人们的广泛关注。研究了具有DzyaloshinskiiiMoriya（DM）相互作用的多铁性反铁磁自旋系统的磁电热效应。DM相互作用被同化为外部场依赖电场和局部电极化的强度之间的耦合。外部磁场也被认为是一个与场地相关的磁场。采用自旋波理论作为对角化方法，通过正则配分函数，得到了体系的Boltzmann熵和比热容等热力学性质。然后，绝热磁，电，磁电冷却率也推导出来。绝热磁，电，磁电冷却速率的曲线图显示的特征行为的热量或多热量的效果，这是在良好的协议与一些实验和理论工作。此外，由于外场依赖磁场的变化而引起的熵响应表现出两个反常的熵峰，表明存在一个可由磁场和电场依赖参数调谐的中间相位。总体而言，它表明，站点相关的磁场和电场的累积影响，使我们不仅可以揭示量子临界点隐藏在一个多铁性量子自旋系统，但也控制热或多热效应在固态制冷设备的建设至关重要。
2021-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Magneto-electric coupling in type-I multiferroic ScFeO$_3$
本文采用从头计算方法研究了新近发现的多铁性ScFeO $_3$的电子结构和铁电性质。在半填充组态中，Fe的$3d$流形自然有利于反铁磁有序，反铁磁Néel温度的理论估计与实验值吻合得很好。发现Sc原子的偏心驱动了反转破缺，导致了$\sim$ 105\，$μ$ C/cm $^{2}$的大铁电极化.令人惊讶的是，铁电极化对Fe原子的局部磁化敏感，导致大的负磁电相互作用。这种行为在I型多铁性材料中是出乎意料的，因为磁性和铁电性顺序是不同的起源。
2016-11-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interface induced giant magnetoelectric coupling in multiferroic superlattices
采用第一性原理计算研究了（BaTiO $_3$）$_n$ /（CaMnO $_3$）$_n$短周期超晶格的电磁性质. CaMnO $_3$层中的局部电极化的强度是显著的，与BaTiO $_3$层中的局部电极化相当。值得注意的是，电极化的强度几乎增加了一倍，当自旋配置从反铁磁到铁磁的超晶格中的变化，表明巨磁电耦合。这种磁电耦合的增强是由于在界面处的CaMnO $_3$层中的反铁畸变模式的抑制。
2011-07-22 cond-mat.mtrl-sci
Electrical control of magnons in multiferroic NiI$_2$
本文通过从头计算研究了单层多铁性 NiI$_2$ 中电场对磁振子谱的调控，发现铁电极化引起磁振子能量劈裂，并展示了电场对磁振子劈裂和态密度奇点的调制，为二维极限下电学可调磁学器件设计提供了新途径。
2024-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dielectric response of the antiferromagnetic multiferroics with cycloidal equilibrium for the polarization related to the noncollinear spins
Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立罗蒙诺索夫大学）
本文解析研究反铁磁多铁性材料在摆线平衡态下的介电响应，揭示自旋起源极化对动力学的影响，并阐明弱铁磁性及无间隙自旋波的关键贡献。
2026-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Electric field control of magnon-induced magnetization dynamics in multiferroics
从理论上研究了非均匀磁电耦合对铁磁体磁振子感生动力学的影响。磁振子介导的磁电矩影响均匀磁化和磁振子驱动的畴壁运动。在域中，我们预测的磁化重定向，所施加的电场，这是几乎一个数量级大于通过相同的机制在其他物理系统中观察到的。所施加的电场也可用于以线性方式调整磁畴壁速度和运动方向，产生数倍于零场速度的磁畴壁速度。这些结果表明，多铁性系统提供了一个很有前途的舞台，实现低耗散磁化旋转和畴壁运动通过激发自旋波。
2016-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoelectric susceptibility tensor of multiferroic TbMnO3 with cycloidal antiferromagnetic structure in external field
研究了具有摆线反铁磁结构的多铁性TbMnO 3在外加电场和磁场中的磁电、介电和磁化率张量，并考虑了自旋、电偶极子和声学子系统的动力学.张量的所有分量都取决于外部电场和磁场的大小。研究了外电场和磁场对具有摆线反铁磁结构的多铁性TbMnO_3电动力学性质的控制。在这种材料中观察到自旋波、电偶极子波、电磁波和声波的共振相互作用。
2013-02-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Strain-induced magnetization control in an oxide multiferroic heterostructure
利用电场控制磁性是新型自旋电子器件和未来纳米电子学的研究目标。因此，多铁性异质结构引起了人们的极大兴趣。在这里，我们提供的实验证据，并支持DFT分析，在La0.65Sr0.35MnO3（LSMO）薄膜的过渡到一个稳定的铁磁相，这是由铁电BaTiO 3（BTO）衬底，可以通过施加外部电场修改的结构和应变特性引起的。用同步辐射对Mn L边缘进行的X射线磁圆二色性（XMCD）测量显示，实际上两个磁转变作为温度的函数，对应于BTO衬底的结构变化。我们还表明，铁磁性，在室温下的原始条件下缺席，可以建立通过电开关的BTO铁电畴在面外方向。目前的研究结果证实，电诱导应变可以用来控制磁性的多铁性氧化物异质结构。
2022-06-06 cond-mat.mtrl-sci
Long Range orders in multiferroics
提出了在多铁性材料中，除了电极化的强度和磁序之外，还存在第三种长程序。这种长程序降低了电子的波函数的空间部分的对称性。这样就可以避免自旋流模型中的抵消现象。结果，电极化的强度的期望值将大一个数量级。我们导出了一种新电极化的强度形式\vec{P} - \vec{Q} \times（\vec{s_i} \times \vec{s_{j+1}}），其中\vec{Q}是这种长程序的波矢
2010-05-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Giant ferroelectric polarization and electric reversal of strong spontaneous magnetization in multiferroic Bi2FeMoO6
BiFeO $_3$是最著名的多铁性材料，但由于其反铁磁性，没有很强的自发磁化。研究表明，基于BiFeO $_3$的双钙钛矿结构Bi $_2$ FeMoO $_6$（空间群为R3（\#146））既能实现巨铁电极化，又能实现强自发磁化.我们的第一性原理声子谱确定，这种多铁性R3相是稳定的。系统的计算表明，该材料是自旋极化的半导体，禁带宽度为0.54 eV，铁电极化强度为85 $μ$ C/cm $^2$ .这种铁电性与BiFeO $_3$相当，但这里得到的是强亚铁磁性，每个分子式单元的净磁矩为2 $μ_B$，居里温度为650 K。铁电极化和磁易磁化轴均为赝立方[111]取向。进一步的分析表明，外加电场可以通过三步路径确定性地逆转宏观自发磁化。因此，我们认为这种Bi $_2$ FeMoO $_6$材料可以用于设计新的多功能材料和实现高性能器件。
2016-12-21 cond-mat.mtrl-sci
Topological skyrmions in monolayer multiferroic MoPtGe2S6
本文通过第一性原理计算与微磁学模拟，揭示单层多铁性MoPtGe2S6在零磁场下可稳定拓扑斯格明子，并可通过电场和磁场调控其手性、磁化方向、拓扑电荷及尺寸，为电子调控自旋电子器件提供新途径。
2024-02-25 cond-mat.mtrl-sci
Size dependent electric voltage-controlled magnetic anisotropy in multiferroic heterostructures: Interface-charge and strain co-mediated magnetoelectric coupling
提出了一种唯象方法来研究铁磁/铁电异质结构中电压控制的磁各向异性。FM层是金属Fe（001）、Ni（001）、Co（0001）或半金属（La，Sr）MnO 3膜。两种磁电机制，即，界面电荷和应变介导的耦合。我们表明，界面电荷介导的耦合是主要的机制时，FM膜厚度低于一定的过渡厚度dtr的磁电耦合，而应变介导的耦合占主导地位的dtr以上。
2010-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrical Side-Gate Control of Anisotropic Magnetoresistance and Magnetic Anisotropy in a Composite Multiferroic
本研究利用分子束外延在PMN-PT衬底上生长单晶Fe$_{0.75}$Co$_{0.25}$薄膜，通过静电侧栅电压实现了对磁阻和磁各向异性的电学控制，该效应源于压电效应引起的应变介导磁各向异性变化，为未来磁电子学和磁子学器件提供了基础构件。
2025-04-29 cond-mat.mtrl-sci
Polarization and magnetization dynamics of a field-driven multiferroic structure
本文研究了铁电/铁磁体界面上的静电屏蔽引起的线性磁电耦合的多铁性链。利用基于耦合Landau-Khalatnikov方程和有限温度Landau-Lifshitz-Gilbert方程的方法，从理论上研究了外磁场和电场作用下的动态铁电和磁响应。此外，我们比较了蒙特卡罗计算。结果表明，对于BaTiO_3/Fe材料参数，极化和磁化强度可分别由外加磁场和电场控制。
2010-07-09 cond-mat.mtrl-sci
Nonreciprocal electrical transport in multiferroic semiconductor (Ge,Mn)Te
研究了多铁性Rashba半导体（Ge，Mn）Te的非互易电输运，即依赖于电流方向的非线性电阻效应。由于铁磁和铁电有序共存，（Ge，Mn）Te提供了一个独特的平台，探索非互易电输运在一个块体形式。(Ge，Mn）Te薄膜与具有相同晶体结构的碲化锗（GeTe）薄膜相比显示出大的非互易电阻。当磁场与电流和电极化的强度正交时，非互易电阻的磁场角度依赖性最大，与对称性论点一致。从温度和磁场依赖性的分析，我们推断，由磁振子介导的电子的非弹性散射占主导地位，所观察到的非互易响应。此外，通过降低空穴密度，非互易电阻显著增强。费米能级的依赖性归因于Rashba带的变形，其中自旋动量锁定的单费米面出现交换场从面内磁化。本研究提供了一个关键的洞察机制的新的输运现象所造成的铁电和铁磁秩序在半导体中的相互作用。
2022-04-26 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoelectric interactions in polycrystalline multiferroic antiferromagnets CuFe(1-x)RhxO2 (x=0.00 and x=0.05)
研究了多晶反铁磁体CuFe_（0.95）Rh_（0.05）O_2和CuFeO_2中的磁电耦合。对于这两个样品，电极化的强度观察到的情况下，施加的外部磁场表明，多铁性研究陶瓷是值得研究的。所观察到的磁介电效应CuFe0.95Rh0.05O2在电极相支持存在的非共线反铁磁状态。有趣的是，该样品的电极化的强度可以被磁场抑制。的磁介电效应的相对大小的温度依赖性显示出不连续性，清楚地表明在极性和顺电反铁磁状态的磁介电耦合的不同机制。
2009-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Electrical manipulation of magnetic anisotropy in a Fe$_{81}$Ga$_{19}$/PMN-PZT magnetoelectric multiferroic composite
磁电复合材料是一类重要的多铁性材料，它为直接集成在数据存储技术和自旋电子学中的新一代多功能器件铺平了道路。本研究的重点是应变介导的电操纵磁化在一个外部的多铁性。该复合物包括与压电（011）-PMN-PZT耦合的5 nm或60 nm Fe $_{81}$ Ga $_{19}$薄膜。在室温下，磁化反转研究显示出相反的磁电系数$α_\mathrm{CME,max} \approx 2.7 \times {10^{-6}}$ s.m $^{-1}$.与以前报道的单相多铁性材料和复合材料相比，该报道的$α_\mathrm{CME}$值是迄今为止最高的。还首次显示了由FeGa的固有磁各向异性引起的$α_\mathrm{CME}$的角度依赖性。高效率的磁电复合材料FeGa/PMN-PZT表现出了面内磁各向异性的急剧变化，在电场E = 10.8 kV.cm $^{-1}$下，较薄的薄膜中的择优各向异性轴的旋转几乎为90 $^{\circ}$。此外，双层的磁性的热应变的影响相比，在低温下的参考双层FeGa/玻璃。观察到不同的演变作为温度的函数，揭示了基板的热机械的影响，这还没有被报道在FeGa薄膜耦合到压电材料。
2019-09-26 cond-mat.mtrl-sci
Microscopic origin of Magnetic Ferroelectrics in Nonlinear Multiferroics
一个简单的，但一般的微观机制来理解之间的相互作用的电和磁的自由度的发展。在该机制内，磁结构产生电流，其从自旋轨道耦合感应出平衡电流。当磁结构用单序参量描述时，电极化的强度由单自旋轨道耦合参量决定，预测材料为半绝缘体。这种机制提供了一个简单的估计值的铁电性，并设置一个物理限制。
2007-09-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermodynamic properties of LiCu$_{2}$O$_{2}$ multiferroic compound
采用准一维LiCu $_{2}$ O $_{2}$化合物的自旋模型，基态为椭球螺旋结构，螺旋轴沿CuO $_{4}$正方形的对角线。在考虑链间耦合和交换各向异性的情况下，采用蒙特卡罗模拟方法研究了螺旋自旋有序引起的奇异磁性和铁电性.模拟结果定性地再现了LiCu $_{2}$ O $_{2}$化合物的铁电和磁性的主要特征，证实了低温非共线螺旋有序。此外，通过自旋结构因子的计算，我们系统地研究了不同交换耦合对低温磁转变的影响，发现螺旋自旋序不仅与链自旋耦合中最近邻和次最近邻的比值有关，而且与交换各向异性密切相关.
2013-12-02 cond-mat.mtrl-sci physics.class-ph
Magneto-optical-electric joint-measurement scanning imaging system for identification of two-dimensional vdW multiferroic
School of Electronic Science and Engineering, University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学电子科学与工程学院）
该系统通过联合测量磁光电特性，实现对二维vdW多铁电材料的高精度成像和特性分析。
2026-01-13 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Multiferroic behavior in the new double-perovskite Lu$_2$MnCoO$_6$
我们提出了一个新的成员的多铁性氧化物，Lu $_2$ MnCoO $_6$，我们已经研究了使用X射线衍射，中子衍射，比热，磁化强度，电极化，和介电常数测量。该材料具有强烈耦合到低于35 K的净磁化的电极化，尽管反铁磁有序的$S = 3/2$ Mn $^{4+}$和Co $^{2+}$自旋在$\uparrow \uparrow \downarrow \downarrow$配置沿c方向。我们讨论的磁顺序的凝聚$\uparrow \uparrow$和$\downarrow \downarrow$铁磁畴之间的域边界，每个域边界产生净电极化由于空间反演对称性破缺。在外加磁场中，磁畴边界滑动，控制净磁化强度、电极化和磁电耦合的大小。
2011-05-10 cond-mat.mtrl-sci
Electric field effects on magnetotransport properties of multiferroic Py/YMnO3/Pt heterostructures
本文报道了夹在金属电极（Pt）和软铁磁层（Py）之间的反铁磁和铁电六方晶系YMnO 3外延薄膜之间的交换偏置。进行各向异性磁阻测量以监测交换偏置场的存在。当异质结被电场偏置时，交换偏置场被抑制。我们讨论了所观察到的效应对电场的振幅和极性的依赖性。特别注意的是，在铁电层的电流泄漏的作用。
2007-01-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Simultaneously Magnetic- and Electric-dipole Active Spin Excitations Govern the Static Magnetoelectric Effect in Multiferroic Materials
我们推导出一个求和规则，证明静态磁电（ME）效应是由光学跃迁，同时激发通过光的电和磁分量。通过对磁点群的系统分析，我们证明了ME求和规则适用于包括ME多铁性化合物在内的各种非中心对称磁体。由于动态ME效应，这些材料中的光学激发可以表现出方向二向色性，即对于反向传播的光束，吸收系数可以不同。根据ME求和规则，材料的线性ME效应的大小主要由其低能光激发的方向二色性决定。应用求和规则的多铁性Ba $_2$ CoGe $_2$ O $_7$，Sr $_2$ CoSi $_2$ O $_7$和Ca $_2$ CoSi $_2$ O $_7$表明，在这些化合物中，静态ME效应主要由GHz-THz光谱范围内的自旋波激发的方向二向色性决定。在此基础上，我们认为，方向二向色性的研究和ME求和规则的应用可以促进具有大静态ME效应的新材料的合成。
2014-01-14 cond-mat.mtrl-sci
First-principles investigation of morphotropic transitions and phase-change functional responses in BiFeO3-BiCoO3 multiferroic solid solutions
采用从头算方法研究了多铁性材料BiFeO_3（BFO）和BiCoO_3（BCO）形成的BFCO固溶体。我们发现，BFCO呈现出强烈的不连续的准同型BFO和BCO类铁电相之间的转变。此外，对于所有的组合物，这样的相保持（Meta）稳定并保持良好分化的性质。因此，我们的研究结果表明，一个电场可以用来切换这些结构之间，并表明，这样的切换涉及大的相变效应的各种类型，包括压电，电，和磁电的。
2011-05-10 cond-mat.mtrl-sci
Electric field control of magnetic properties and magneto-transport in composite multiferroics
研究了在铁电衬底上放置颗粒状铁磁薄膜的复合多铁性系统的磁态和电子输运性质。在这种情况下，铁电性和磁性通过长程库仑相互作用耦合。结果表明，磁态和磁输运强烈依赖于温度、外加电场和衬底的电极化的强度。铁磁有序存在于铁电居里点附近的有限温度范围内。在该区域之外，膜处于超顺磁性状态。我们证明了磁相变可以由一个电场驱动，磁阻效应有两个最大值与两个磁相变出现在铁电相变附近。我们发现，这些最大值的位置可以移动的外部电场和磁阻效应的大小取决于外部电场和衬底的极化的相互取向。
2015-05-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Giant directional birefringence in multiferroic ferroborate
许多技术应用是基于材料的电或磁顺序，例如磁存储器。多铁性材料是同时表现出电有序和磁有序的材料。由于电和磁效应的耦合，这些材料显示出控制电和磁的强大潜力，更一般地说，控制光的性质和传播。方向各向异性是多铁性中最吸引人和最违反直觉的结果之一，即光传播相对于传播方向的不对称性。对于光的向前和向后传播，材料中的吸收可能不同，这在极端情况下可能导致在一个方向上完全抑制吸收。多铁性中另一个显著的效应是方向性双折射，即不同传播方向的光速不同。在本文中，我们证明了巨定向双折射的多铁性钐铁硼酸盐。这种效应在毫米波长范围内的线性偏振光中很容易观察到，并且在非常低的频率下仍然存在。在一个方向上可以控制和完全抑制接近于电磁振子共振的色散和吸收。因此，钐铁硼酸盐是一种通用的光学控制工具：与磁场作为外部参数，它允许两个功能之间的切换：偏振旋转和方向各向异性。
2015-12-22 cond-mat.mtrl-sci
Synthetic Multiferroic Interconnects for Magnetic Logic Circuits
在这项工作中，我们考虑使用合成多铁性材料，包括压电和磁致伸缩材料作为纳米磁逻辑电路的互连的可能性。所提出的互连类似于填充有压电体的平行板电容器，其中一个板由磁致弹性材料制成。互连件的操作基于应力介导的各向异性调制的效应，其中跨压电材料施加的电场产生应力，这反过来又影响磁致伸缩材料中的各向异性场。我们提出的数值模拟的结果，说明通过互连信号传播。该模型结合了电和磁部分，其中电部分描述了通过压电体的电场的分布，磁部分描述了磁致弹性层中磁化强度的变化。该模型基于Landau-Lifshitz-Gilbert方程，并考虑了与电场相关的各向异性项。电磁耦合的利用使得可以在磁信号传播期间经由从电域到磁畴的能量转换来放大磁信号。潜在地，合成多铁性互连可以在各种基于自旋的设备中实现，以确保可靠且低能耗的数据传输。根据估算，磁信号的群速度可达100 km/s，每100 nm每比特的能量耗散小于a J。文中还讨论了该方法的基本局限性和实际应用中的不足。
2013-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Evidence for Multiferroic Characteristics in NdCrTiO5
我们报道NdCrTiO 5是一种不寻常的多铁性材料，具有大的磁场依赖的电极化的强度。虽然在这两个磁性亚晶格氧化物的磁电耦合是建立良好的，本研究的目的是寻找自发对称性破缺在磁过渡。这一结论是基于在反铁磁有序温度18K附近的广泛的磁化强度、介电和极化测量。NdCrTiO5的室温X射线衍射图表明，样品是单相的正交晶体结构，允许线性磁电耦合。直流磁化强度测量表明，磁化下降在11 K连同一个小的扭结对应于Co +3亚晶格有序在~18 K。磁有序温度随磁场的增加而显著增加，在磁有序温度附近观察到介电常数的异常。通过详细的热释电电流测量在零磁场，特别是作为一个功能的热循环，我们建立NdCrTiO 5是一个真正的多铁性材料，可能是由共线磁致伸缩驱动。
2013-10-22 cond-mat.mtrl-sci
