Origin of spin-driven ferroelectricity and effect of external pressure on the complex magnetism of 6H-perovskite Ba3HoRu2O9
本研究结合中子衍射、理论计算与同步辐射XRD，揭示Ba3HoRu2O9中Ru(4d)与Ho(4f)通过逆D-M相互作用产生自旋驱动铁电性，并发现外压可提升其磁有序温度。
2024-05-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Origin of ferroelectricity in the multiferroic barium fluorides BaMF4
我们提出了第一性原理研究的一系列多铁性氟化钡的组成BaMF 4，其中M是Mn，Fe，Co，或Ni。我们讨论的结构，电子和磁性的趋势，我们表明，在这些系统中的铁电性的结果从“冻结”的一个单一的不稳定的极性声子模式。与标准钙钛矿铁电体的情况相反，这种结构畸变不伴随阳离子和阴离子之间的电荷转移。因此，在多铁性氟化钡中的铁电不稳定性仅仅是由于尺寸效应和底层晶体结构的特殊几何约束而产生的。
2006-05-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Direct observation of ferroelectricity in Ca$_3$Mn$_2$O$_7$ and its prominent light absorption
已知层状钙钛矿$A_3M_2$ O $_7$表现出所谓的混合反常铁电性。尽管实验证实的情况下（例如，$M$ =Ti和Sn），铁电性在磁性Ca $_3$ Mn $_2$ O $_7$仍然是一个谜。在这里，结构，铁电，磁电和光学性能的钙$_3$锰$_2$ O $_7$进行了系统的研究。可切换的极化直接测量，证明其铁电性。此外，还发现了磁电响应，暗示了磁性和铁电性之间的耦合。此外，观察到强的可见光吸收，这可以从其电子结构理解。其直接和适当的带隙，以及宽的导电带，使钙$_3$锰$_2$ O $_7$的铁电光电应用的潜在候选人。
2018-09-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic Mechanism for the Coexistence of Ferroelectricity and Ferromagnetism
我们研究了还包括轨道间在位排斥相互作用$U_{ab}$的两带哈伯德汉密尔顿量的强耦合极限。当两个能带具有相反的宇称且四分之一填充时，我们证明了无限轨道内库仑相互作用$U_{aa}$和$U_{bb}$的基态同时是铁磁和铁电的.我们还表明，这种共存导致一个奇异的磁电效应。
2005-10-19 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
Bi containing multiferroic perovskite oxide thin films
在这项工作中，多铁性薄膜的Bi含钙钛矿氧化物，其中的铁电性的驱动力是Bi 3+孤对电子进行了讨论。首先，简要介绍了含Bi的多铁性钙钛矿氧化物，描述了在这些化合物中建立磁性和铁电有序的机制，并报道了这一领域的一些最新研究进展。第二部分介绍了脉冲激光沉积法生长BiMnO 3、（Bi 0.9La 0.1）2NiMnO 6（BLNMO）和BiFeO 3薄膜的实验研究。第三部分是专门的物理性质，这种薄膜的结构表征和磁性和铁电性能及其相关性的磁电耦合（MEC）的形式。
2014-02-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic resonance probing of ferroelectricity and magnetism in metal-organic frameworks
我们采用电子顺磁共振（EPR）的自旋探针Mn 2+的研究DMAMnF和Mn 2掺杂的DMZnF，这被认为是模型金属有机框架（MOF）与Pb自由钙钛矿结构的顺电铁电转变。在DMAMnF中，我们研究了在X波段（9.4 GHz）和超过80至300 K的Mn 2 + EPR线的形状和强度的变化，我们表明在铁电转变的磁电耦合的情况下。在DMMnF的反铁磁转变处，我们检测到由AFM相的弱铁磁性引起的磁电耦合。在DMZnF中，Mn 2+探针的EPR和DFT的组合表明，晶体场主要由DMA+阳离子决定。
2022-02-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Local inversion symmetry breaking and spin-phonon coupling in perovskite GdCrO3
我们详细的温度相关的同步辐射粉末X射线衍射研究，随着第一性原理密度泛函微扰理论计算，使我们能够阐明GdCrO 3铁电性的起源。实际的晶格对称性是非中心对称的Pna 21正交结构，支持系统的极性性质。极性畸变是由局部对称破缺和由Gd偏心主导的局部畸变驱动的。我们的研究揭示了GdCrO 3和YCrO 3之间的一个亲密的类比。然而，一个显着的差异存在，Gd是较少的位移相比，Y，这导致在正交晶系的PNa 21结构的GdCrO 3在YCrO 3的单斜结构相反，因此，降低其极性。这是由于直接或间接涉及Gd-4f电子的微妙力。一个强大的磁电耦合揭示了使用拉曼测量的基础上的分析，在系统中低于铬有序温度，表明它们的相关性铁电调制。
2017-06-17 cond-mat.str-el
Ferroelectricity induced by cooperative orbital ordering and Peierls instability
一个一般的机制，轨道排序，再加上Peierls样晶格畸变，可以引起电子可切换的极化内的模型哈密顿方法的背景下，现代极化理论进行了讨论。通过使用贝里相位方法，一个清晰的图片出现在Wannier函数中心和轨道占位符。所提出的机制可能适用于氧化物尖晶石的电子结构具有有效的一维字符，如CdV $_2$ O $_4$，最近提出的显示多铁性行为。
2012-04-23 cond-mat.str-el
Magnetodielectric coupling in a non-perovskite metal-organic framework
多铁性和磁介电耦合在金属有机框架（MOFs）是罕见的，到目前为止，主要限于甲酸盐为基础的系统与钙钛矿结构。在这项工作的过程中，我们设计了一个tetraphylocene框架[Co（C16 H15 N5 O2）]，表现出自旋链的钴离子，这是由含有偶极硝基苯部分的有机连接体桥接。该化合物在100 K时表现出类似弛豫的铁电性，随后在15 K时出现复杂的磁序，表明弱铁磁性。在磁有序转变的介电常数的明显异常表明磁介电耦合，这也证实了磁场依赖的介电测量。弱的铁磁性和磁介电耦合，可能是由于一个显着的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用，它倾斜的自旋结构和局部破坏反转对称性。我们的文件，偶极硝基苯作为积木在晶体结构中的路径的方式来设计新的多铁性和磁介电MOFs的介绍。
2017-10-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evidence for large electric polarization from collinear magnetism in TmMnO3
自Kimura等人[1]发现正交畸变钙钛矿TbMnO 3中反铁磁有序和铁电有序共存且强耦合以来，磁电（ME）多铁性领域的研究活动日益活跃。现在普遍认为，TbMnO 3中的铁电性是由磁性长程序引起的，这种磁性破坏了晶体的对称性并产生了极轴[2]。一个剩下的关键问题是磁序是否能诱导铁电极化，这是大的技术上有用的材料。我们表明，铁电性在正交（o）TmMnO 3共线磁序诱导，其电极化的强度的下限是大于以前研究的正交重稀土锰氧化物。晶格常数的温度依赖性提供了大的自旋-晶格耦合效应的进一步证据。我们的实验表明，具有相称磁基态的正交钙钛矿中的铁电极化可以通过1微C/cm 2阈值，如理论[3，4]所建议的。
2009-01-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dual nature of improper ferroelectricity in a magnetoelectric multiferroic
利用第一性原理计算，研究了正交晶系HoMnO 3中磁有序引起的铁电性的微观起源。我们获得了迄今为止在整个类反常磁性铁电体中观察到的最大铁电极化。我们发现，这两个建议的机制FE在多铁性，晶格和电子为基础的，是同时活跃在这个化合物：铁电极化的大部分出现由于量子力学效应的电子轨道极化，除了传统的极性原子位移。一个有趣的机制切换的磁电域由电场通过180度相干旋转的Mn自旋也提出了。
2007-05-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
2D ferroelectricity accompanying antiferro-orbital order in semi-metallic WTe$_2$
本研究利用基于密度泛函的多能量尺度对称性分析，揭示双层和三层 WTe2 的弱面外铁电性与强面内反铁轨道序共存，并解释其在 350 K 仍稳定的机制。
2025-07-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Polar Behavior in a Magnetic Perovskite Via A-Site Disorder
我们阐明了一种机制，获得极性行为的磁性钙钛矿的基础上A-位的障碍，并证明了这种机制的密度泛函计算的双钙钛矿（La，Lu）MnNiO $_6$与Lu浓度在50%及以下。我们表明，这种材料结合了极性行为和铁磁性。该机制是相当普遍的，可以适用于广泛的磁性钙钛矿。
2007-12-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferroelectricity from spin supercurrents in LiCuVO4
利用极化中子研究了铁电阻挫自旋1/2链材料LiCuVO_4在外加电场和磁场中的磁结构。的对称性和平均场分析的数据排除了静态Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的存在，而交换收缩被证明是可以忽略不计的，由我们的比热测量。实验观察到的磁电耦合是在一个纯粹的电子机制的基础上自旋超电流的预测非常一致。
2011-03-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-spiral inhomogeneity as the origin of ferroelectricity in orthorhombic manganites
我们认为，在相对论自旋轨道相互作用下，正交锰氧化物的自旋螺旋态中自旋的均匀分布发生了形变。由此引起的自旋螺旋的不均匀性引起的铁电响应的纯电子的起源在偶数周期性的磁性结构。该机制是通用的，并解释了铁电性的外观在两个倍周期结构的HoMnO 3以及四倍周期结构的TbMnO 3。然而，奇周期磁性结构保持反转对称性，因此不是铁电性的。我们的分析是基于低能量模型来自第一性原理的电子结构计算和贝里相位形式主义的电子极化。
2010-09-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Enhancement of magnetodielectric coupling in 6H-perovskites Ba3RRu2O9 for heavier rare earth cations (R=Ho,Tb)
稀土离子对磁介电耦合的影响一直是一个有趣的问题，并且在不同的体系中有着显著的差异。虽然有许多关于受抑的3d-过渡金属氧化物的这方面的报道，但由于高度绝缘的4d/5d-系统的罕见可用性，在基于更高d（4d/5d）-轨道的系统上不存在这样的报道。本文系统地研究了6 H钙钛矿Ba 3RRu 2 O 9在不同R离子（R= Sm，Tb和Ho）作用下的磁性、介电、铁电和磁介电行为，它们分别在12，9.5和10.2K下磁有序。当R=Tb和Ho时，随温度和磁场变化的复介电常数反映了体系的磁性特征，表明体系中存在MD耦合。在~30 kOe处观察到弱磁场（H）诱导的跃迁，这在H依赖的介电测量中被清楚地捕获。没有MD耦合观察到的Ba 3SmRu 2 O 9。的MD耦合增强了3倍和20倍，分别为R=Tb和Ho，相比，Nd-对应物。这些结果表明，随着重R-离子的引入，MD耦合逐渐增强，这是由于它们具有较大的矩值。弱的不当铁电性记录Ho成员，这是不存在的Nd。我们的研究建立了该系列中较重的R-成员的主导4d（Ru）-4f（R）磁关联。
2019-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
