Electric-dipole active two-magnon excitation in {\textit{ab}} spiral spin phase of a ferroelectric magnet Gd$_{\textbf{0.7}}$Tb$_{\textbf{0.3}}$MnO$_{\textbf 3}$
利用太赫兹（THz）时域光谱技术，在Gd $_{0.7}$ Tb $_{0.3}$ MnO $_3$的铁电体$ab$螺旋自旋相中观察到一个宽的类连续谱（1- 10 meV），其峰值结构在2.4 meV附近.一套完整的光偏振测量的基础上，我们确定的自旋激发活动的光$E$矢量仅沿a轴，它的强度随着温度的降低，甚至从以上的磁有序温度的增长，但消失后过渡到$A$型反铁磁相。在太赫兹频率下观察到的这种电偶极主动自旋激发可以归因于在各种磁有序相中的独特极化选择规则方面的双磁振子激发。
2008-11-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic inversion symmetry breaking and ferroelectricity in TbMnO3
TbMnO_3是一种正交晶系的绝缘体，在温度T_N < 41K时的无公度自旋有序伴随着T < 28K时的铁电有序。为了理解这一点，我们使用中子衍射建立铁电转变上方和下方的磁性结构。在顺电相，自旋结构是无公度的，并且是自旋调制的。然而，在铁电相中，存在横向的无公度螺旋。我们发现，螺旋打破空间反演对称性，可以占TbMnO 3的磁电。
2005-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferroelectricity in spiral magnets
最近观察到，表现出最引人注目的多铁性现象的材料是受抑自旋密度波磁体。我们提出了一个简单的唯象理论，它描述了各种无公度磁态的诱导电极化的强度的取向，它对温度和磁场的依赖性，以及磁转变时介电磁化率的异常。我们表明，电极化的强度可以在畴壁和磁涡旋携带电荷。
2005-10-26 cond-mat.str-el
A new quantum hydrodynamic description of ferroelectricity in spiral magnets
针对强关联磁介质电极化特性缺乏理论模型的问题，研究基于多粒子量子流体力学方法，建立微观与唯象铁电理论关联，推导极化演化方程，可复现已知结果并预测新效应，为动态磁电效应研究提供工具。
2024-03-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Giant Ferroelectric Polarization of CaMn7O12 Induced by a Combined Effect of Dzyaloshinskii-Moriya Interaction and Exchange Striction
通过将我们的一般自旋电流模型扩展到非中心对称自旋二聚体并进行密度泛函计算，我们研究了CaMn_7 O_（12）的螺旋磁序和巨铁电极化的起因.巨铁电极化被认为是由于Mn ~（4+）的强Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）相互作用使Mn ~（4+）自旋倾斜而产生的对称交换伸缩引起的。我们的研究表明，CaMn_7 O_（12）可能表现出一种新的磁电耦合机制，其中极化的大小由交换伸缩决定，但极化的方向由螺旋磁序的手性决定。
2012-03-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic correlations decimate the ferroelectric polarization of multiferroic HoMn2O5
我们表明，电子相关性抽取的本征铁电极化最近发现的一类多铁性锰氧化物RMn $_2$ O $_5$，其中R是一种稀土元素。这是从{ \it ab initio}能带结构计算证明，该计算解释了锰3d电子之间的强局部库仑相互作用-这些材料中磁性的根源。当包括这些时，计算的多铁性HoMn $_2$ O $_5$的电子、磁性和晶格结构导致与实验一致的极化的幅度和方向。抽取背后的微观机制是铁电晶格位移引起的离子极化和价电荷重新分布引起的电子极化的近抵消。
2008-02-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exceptionally large room-temperature ferroelectric polarization in the novel PbNiO3 multiferroic oxide
我们提出了一个研究的基础上，几个先进的第一性原理方法，最近合成的PbNiO 3 [J. Am. Soc 133，16920（2011）]，其是以高度扭曲的R3 c晶体结构结晶的菱形反铁磁绝缘体。我们发现这种化合物具有电极化性质，其电极化的强度程度非常高，约为100（\muC /cm）^2，甚至超过了人们熟知的BiFeO 3的极化程度。PbNiO 3是一种合适的铁电体，其极化由沿[111]方向的大Pb-O极位移驱动。与人们的期望不同，Pb离子的4+离子电荷不能确定，实际上，大的Pb 6s-O 2 p杂化通过类似于其他Pb和Bi基多铁性材料的孤对机制驱动铁电畸变
2012-06-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Density Functional Theory Characterization of the Multiferroicity in Spin Spiral Chain Cuprates
基于自旋轨道耦合的密度泛函理论，通过计算螺旋磁体LiCu 2 O2和LiCuVO 4的自旋螺旋态电极化的强度，研究了螺旋磁体LiCu 2 O2和LiCuVO 4的铁电性.我们的工作明确地揭示了自旋-轨道耦合是铁电性的主要贡献来自于Cu位上的自旋-轨道耦合，但导致电极化的强度的非对称密度分布主要发生在O原子周围。计算的电极化的强度是大得多的ab-比bc-平面自旋螺旋。观察到的自旋螺旋平面被发现是一致的观察方向的电极化的强度的LiCuVO 4，但不一致的LiCu 2 O 2。
2007-11-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Photo-induced stabilization and enhancement of the ferroelectric polarization in Ba$_{0.1}$Sr$_{0.9}$TiO$_{3}$/La$_{0.7}$Ca(Sr)$_{0.3}$MnO$_{3}$ thin film heterostructures
凝聚态物理的一个新兴领域是利用多层异质结构来增强复合氧化物的铁电性。在这里，我们表明，光泵浦载流子跨越铁电（FE）绝缘体和铁磁金属薄膜之间的界面可以显着提高FE极化。光诱导的FE状态在低温下保持稳定超过一天。这通过光激发载流子屏蔽内部电场而发生，导致更大、更稳定的偏振态，其可适用于诸如数据和能量存储的领域中的应用。
2012-12-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of epitaxial strain on ferroelectric polarization in multiferroic BiFeO3 films
采用脉冲激光沉积法在SrTiO 3（001）衬底上以SrRuO 3为底电极生长了厚度为40 ~ 960 nm的BiFeO 3多铁性外延薄膜。X射线衍射分析表明，随着薄膜厚度的增加，薄膜的结构由c/a ~ 1.04的角畸变四面体转变为c/a ~ 1.01的块状畸变菱面体。尽管有这种显著的结构演变，但如从沿法线方向的测量计算的，沿着扭曲的伪立方晶胞的体对角线的铁电极化几乎没有变化。
2007-12-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Giant enhancement of exciton radiative lifetime by ferroelectric polarization: The case of monolayer TiOCl$_2$
本研究通过第一性原理计算发现，单层铁电TiOCl2中自发极化通过内建电场削弱激子结合但结构畸变激活暗激子，使结合能减半而寿命增40倍，为铁电调控激子动力学提供新思路。
2023-05-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-Orbital Driven Ferroelectricity
提出了一个用局部坐标表示配体八面体倾斜的一般公式，计算了具有非极性八面体旋转的过渡金属离子链的电极化的强度.我们发现配体旋转产生的轨道有序和自旋有序共同决定了极化的特征，表明在共线自旋有序中出现非零极化，而在摆线有序中极化方向不再局限于自旋旋转平面内.
2013-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-driven ferroelectricity and possible antiferroelectricity in triangular lattice antiferromagnets ACrO2 (A = Cu, Ag, Li, or Na)
研究了三角晶格反铁磁体ACrO2（A= Cu、Ag、Li或Na）的介电和磁性能之间的相关性，该反铁磁体具有120度螺旋自旋结构和易轴各向异性.对于具有铜铁矿结构的A= Cu和Ag化合物，铁电极化出现在螺旋自旋序上，这意味着铁电性和螺旋自旋结构之间的强耦合。另一方面，对于具有有序岩盐结构的A = Li和Na化合物，没有极化，但可以观察到的螺旋自旋有序的介电常数的明显异常。没有极化可以解释为具有相反自旋矢量手征的Cr3+层交替堆叠引起的反铁电态。这些结果意味着，三角形堆叠的三角晶格系统与120度的自旋结构可以是多铁性的，而不管它们的磁各向异性。
2008-01-24 cond-mat.str-el
Full Control of Magnetism in Manganite Bilayer by Ferroelectric Polarization
由锰氧化物双层和铁电钙钛矿组成的氧化物异质结构被预测在切换铁电极化时会导致磁性的完全控制。通过在超晶格中使用非对称极性界面，在$n$型界面侧比在$p$型侧更多的电子占据Mn层。铁电极化可以增强或抑制这种电荷极化。量子模型和密度泛函理论计算得到了相同的结论：通过改变极化方向，可以实现总磁化强度变化最大的铁磁-亚铁磁相变$>90%$。此功能非常强大，通过电气方法不仅可以完全控制磁化强度的大小，还可以控制磁化方向。
2013-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coupled multiferroic domain switching in the canted conical spin spiral system Mn$_{2}$GeO$_{4}$
尽管多功能材料的研究取得了显著进展，但同时具有自发磁化和电极化的强度的自旋驱动铁电体仍然很少。在这些铁磁铁电体中，有一种锥形自旋螺旋磁体，它同时具有磁化反转和电极化的强度，但人们对这种磁体的了解仍然很少。这些材料可以具有各种多铁性域，使其研究复杂化。本文利用中子衍射研究了铁磁铁电Mn $_{2}$ GeO $_{4}$中的多铁性畴，发现它具有双Q锥形磁结构，除了平凡的180度公度磁畴外，只能用铁磁畴和铁电畴来描述。我们展示了非常规的磁电耦合，如磁场驱动的铁电极化反转，自旋螺旋度没有变化，并提出了一个唯象理论，成功地解释了磁电耦合。我们的测量建立Mn $_{2}$ GeO $_{4}$作为一个概念上简单的多铁性，其中磁场驱动的翻转的锥形自旋螺旋导致同时反转的磁化和电极化的强度。
2017-06-07 cond-mat.str-el
Control of ferroelectric polarization via uniaxial pressure in the spin-lattice-coupled multiferroic CuFe1-xGaxO2
我们已经证明，铁电极化在自旋驱动的多铁性CuFe 1-xGaxO 2（x = 0.035）可以通过施加单轴压力来控制。我们的中子衍射和原位铁电极化测量表明，铁电极化的压力依赖性是由三种类型的磁畴的再布居的三角对称的晶体。我们认为自旋驱动的各向异性晶格畸变以及磁调制波矢方向与铁电极化方向之间的固定关系是自旋介导的压电效应的关键。
2011-05-18 cond-mat.str-el
Determination of intrinsic ferroelectric polarization in lossy improper ferroelectric systems
我们测量了固有的滞后极化损耗不当和纳米铁电系统的非滞后极化和泄漏是大的，松弛发生在一个更广泛的时间尺度。我们使用不同的测量协议，如标准的单个三角电压脉冲，脉冲训练的PUND（正上升负下降），和一个更复杂的脉冲训练的十四个电压脉冲，并比较所获得的结果。我们表明，发送十四个脉冲的训练的协议更适合于提取放松的（即，时间尺度无关）和这些样品的固有反射极化。我们还指出，它是可能的，以选择和设计一个适当的测量协议取决于偏振和泄漏的系统的大小。
2016-09-07 cond-mat.str-el
Does the Falicov-Kimball model allow for a ferroelectric ground state with a spontaneous polarization?
利用小团簇精确对角化计算的外推方法研究了一维无自旋和自旋1/2 Falicov-Kimball模型（FKM）中电子铁电性的可能性。结果发现，无论是无自旋或自旋半版本的FKM不允许铁电基态与自发极化，即没有非零的$<d^{+}f>$ -期望值为消失的杂交$V$。
1998-11-26 cond-mat.str-el
Switching the Ferroelectric Polarization by External Magnetic Fields in the Spin = 1/2 Chain Cuprate LiCuVO4
本文详细研究了多铁性LiCuVO_4的复介电常数和铁电极化随温度和外加磁场的变化。在零外磁场中，建立了具有ab螺旋和沿晶体学b方向传播矢量的螺旋自旋序，从而诱导出自发极化平行于a的铁电序。螺旋的方向可以通过外部磁场重新定向，并允许自发极化的切换。我们发现了一个很强的依赖性的绝对值的偏振螺旋平面的不同取向。高于7.5 T，LiCuVO 4揭示共线自旋顺序，并保持顺电的所有领域的方向。因此，该系统非常适合于检查理论上预测的螺旋磁体的对称关系。铁电和磁序的强耦合被证明，并充分探索了复杂的（B，T）相图。
2007-12-20 cond-mat.str-el
Enhanced ferroelectric polarization by induced Dy spin-order in multiferroic DyMnO3
中子粉末衍射和单晶X射线共振磁散射测量表明，Dy在TNDy = 6.5 K以上的多铁性DyMnO 3中起着增强铁电极化的积极作用。我们观察到一个不相称的顺序的Dy时刻与Mn螺旋订购相同的周期性的演变。它密切跟踪铁电极化的演变，达到最大值0.2 μ C/m^2。低于TNDy，其中Dy自旋有序，极化降低到与TbMnO 3的值相似的值。
2006-09-01 cond-mat.str-el
Ferroelectric polarization flop in a frustrated magnet MnWO$_4$ induced by magnetic fields
研究了具有长波长磁性结构的MnWO $_4$的磁有序与铁电性能的关系。自发电极化的强度在一个椭圆形的螺旋自旋相观察。电极化的强度与磁场的关系表明非共线自旋组态对铁电相的出现起着关键作用。当沿b轴施加大于10 T的磁场时，观察到从b方向到a方向的电极化的强度突变。这一结果表明，电极化的强度触发器可以诱导一个简单的系统中没有稀土f矩的磁场。
2006-09-01 cond-mat.str-el
Spin-spiral states in undoped manganites
具有螺旋自旋结构的钙钛矿锰氧化物的多铁性行为的实验观察需要澄清这些磁态的起源及其与铁电性的关系。我们表明，自旋螺旋相位与对角波矢，也存在E型相位的中间值的洪德规则和Jahn-Teller耦合的轨道有序和绝缘状态的标准两带模型哈密顿锰氧化物。我们的研究结果支持铁电性的自旋电流机制，并提出了一种替代观点，以早期的结论，令人沮丧的超交换耦合是至关重要的，以获得自旋螺旋状态。
2010-07-14 cond-mat.str-el
Observation of Electronic Ferroelectric Polarization in Multiferroic YMn$_2$O$_5$
我们报道了通过在氧$K$边的软X射线共振散射观测到YMn $_2$ O $_5$中O，$2p$态的磁极化.值得注意的是，我们发现，该信号的积分强度的温度依赖性密切遵循宏观电极化的强度，因此是成比例的铁电序参量。这与在Mn 1，$L_3$ -边缘处观察到的温度依赖性形成鲜明对比，后者反映了Mn磁性序参量。第一性原理计算提供了对这些结果的微观理解，并表明O\，$2p$ -和Mn\，3d-态的自旋依赖性杂化导致对铁电极化的纯电子贡献，其可以在没有晶格畸变的情况下存在。
2011-05-24 cond-mat.str-el
Transition between two metallic ferroelectric orders in multiferroic Ca$_3$Ru$_2$O$_7$, induced by magnetism-mediated orbital re-polarization
在过去的几十年里，Ca $_3$ Ru $_2$ O $_7$在48 K一级相变以下的低温相仍然是一个谜，有争议的建议涉及金属铁电，轨道或磁有序。通过对实验晶格结构的分析、密度泛函理论计算和有效模型分析，我们提出48 K相变是磁性介导的轨道再极化促进的成键相变。最有趣的是，这种转变伴随着\textit{two}金属铁电顺序从$xy+y$对称性到$xz+z$的切换。我们的研究不仅解决了这种材料中这种相变的一个长期存在的难题，而且还展示了坏金属中多个新兴铁电秩序之间的过渡的第一个例子，这是由多铁性秩序之间的相互作用引起的。
2018-09-12 cond-mat.str-el
Ginzburg-Landau action and polarization current in an excitonic insulator model of electronic ferroelectricity
本文以激子绝缘体模型为例，通过构造Ginzburg-Landau作用量研究电子铁电体中电极化的低能动力学与输运，发现仅纵向涨落相关，并推导了纯电子定义的极化扩散方程。
2023-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Independent ferroelectric contributions and rare-earth-induced polarization reversal in multiferroic TbMn2O5
通过光学二次谐波产生和朗道理论分析，将多铁性TbMn_2 O_5的磁致自发极化的三个独立贡献分离开来。其中两个与Mn ~（3+）/~（4+）磁序有关，且与高达7 T的外加磁场无关。第三个贡献与Tb 3+的长程反铁磁有序有关。它显示了一个急剧下降的应用程序的磁场和介导的自发电极化的强度在TbMn 2 O 5的符号的变化。稀土长程序和非线性光学性质之间的密切关系点各向同性的Tb-Tb交换和氧自旋极化作为这种稀土诱导铁电性的机制。
2011-12-08 cond-mat.str-el
Electronic ferroelectricity and magneto-electric effect in phase separated magnetic oxidesElectronic ferroelectricity and magneto-electric effect in phase separated magnetic oxides
本文研究磁性氧化物（MO）薄膜中的相分离态。我们证明了这些态具有非零的电极化的强度。此外，极化与膜中磁化强度的空间分布密切相关。具有相反极化和相反磁位形的极化态是简并的。外部电场消除简并允许在两种状态之间切换。因此，可以用外部电场控制相分离MO薄膜的电极化的强度和磁结构。
2019-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Highly tunable magnetic spirals and electric polarization in Gd$_{0.5}$Dy$_{0.5}$MnO$_3$
近年来，在多铁性材料领域的研究中，发现了许多由摆线螺旋序诱导的铁电性新材料。电极化的强度的方向通常受到自旋各向异性和磁场的约束。在这里，我们报告的混合稀土锰氧化物，Gd $_{0.5}$ Dy $_{0.5}$ MnO $_3$，表现出自发的电极化的强度沿一般方向在晶体ac平面，这是抑制低于10 K，但重新出现在一个施加的磁场。中子衍射测量结果表明，极化方向的结果从一个大的倾斜的螺旋平面相对于结晶轴和铁电性的抑制是由一个摆线螺旋转化成一个螺旋的，这是一个独特的属性稀土锰氧化物。螺旋平面取向的自由度允许铁电性的精细磁控制，即旋转以及取决于磁场方向的极化的强烈增强。我们表明，这种不寻常的行为起源于过渡金属和稀土磁性子系统之间的耦合。
2019-03-05 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
