Tuning topological surface magnetism by bulk alloying
部署的IV-VI族半导体的体能带结构的分析原子模型，我们连接的自旋结构的拓扑表面状态的晶体场和自旋轨道耦合参数的体材料。虽然Dirac-Weyl（或等价地，Rashba）型拓扑表面状态通常被假设为普适的，但我们表明表面状态的物理是惊人的非普适的。为了清楚地看到这一点，我们计算RKKY相互作用，这可以被视为这种表面态自旋结构的探针，发现它的\emph{qualitative form}取决于体自旋轨道和晶体场参数的值。这开辟了通过例如改变IV-VI族三元化合物的组成来调节IV-VI族拓扑绝缘体表面上的自旋相互作用的途径，以及突出了拓扑绝缘体中体相和表面物理之间的联系的重要性。
2017-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tracking a hysteretic and disorder-broadened phase transition via the electromagnon response in improper ferroelectrics
我们证明了电磁振子可以用来直接探测不适当的铁电体中磁有序相之间的相变的性质。利用太赫兹时域光谱技术，通过对Cu $_{1-x}$ Zn $_{x}$ O（$x=0, 0.05$）合金在加热和冷却过程中的电磁子响应，跟踪了该合金的反铁磁/顺电到反铁磁/铁电相变.过渡被发现表现出热滞后，确认其一阶性质，并扩大的影响下，自旋无序Zn取代。电磁振子的能量在合金化时增加，这是由于非磁性离子改变了产生多铁性相和电磁振子的磁相互作用。我们描述了我们的研究结果的背景下，最近的理论工作，研究不适当的铁电性和电磁振子在CuO从唯象和第一性原理的方法。
2017-10-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tuning the hydrogen desorption of Mg(BH$_4$)$_2$ through Zn alloying
我们使用$\it{ab\ initio}$模拟研究了Zn合金化对Mg（BH $_4$）$_2$放氢性能的影响。特别是，我们调查形成/反应熵/熵的一些化合物和反应在很宽的温度范围和锌浓度的Mg $_{1-x}$ Zn $_x$（BH $_4$）$_2$。我们的研究结果表明，所得到的材料的热力学稳定性可以显着降低，通过Zn合金化。我们发现，例如固溶体Mg $_{2/3}$ Zn $_{1/3}$（BH $_4$）$_2$的完全氢解吸的反应焓仅为25.3 kJ/mol H $_2$ $-$，与纯相相比降低了15 kJ/mol H $_2$，并且临界温度相应降低了123 K。此外，我们发现，混合焓是相当小的，并表明在反应焓与锌浓度的减少近似线性。
2014-10-03 cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectric Control of Magnetism and Transport in Oxide Heterostructures
磁性和传输是现代电子设备中的两个关键功能成分。在氧化物异质结构中，铁电性可以提供一种新的途径来控制这两个属性通过电操作，这是科学上有趣的和技术上重要的。本文简要介绍了这一快速发展的研究领域的最新进展。将涉及几个分主题。首先介绍了界面磁性的铁电极化调谐，包括磁化强度、易磁化轴、磁相以及交换偏压的调谐。其次，铁电极化的横向和隧道传输调谐将进行审查。
2014-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Alloying Controlled Tuning of Interfacial Spin Orbit Interaction and Magnetic Damping in Crystalline FeCo Alloys
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；University of Regensburg（雷根斯堡大学）；Fudan University（复旦大学）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Center for Quantum Engineering (ZQE)（量子工程中心）
通过合金化调控晶态FeCo薄膜界面自旋轨道相互作用和磁阻尼，发现Co浓度非单调影响Landég因子、 Gilbert阻尼系数及界面自旋轨道场，近似0.2处阻尼最低，建立阻尼与(g-2)^2线性关系。
2026-03-28 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Tuning the properties of metal surfaces by alloying: a DFT study of H2, O2, and H2O adsorption on Ni-Fe surfaces
该研究利用DFT计算揭示Fe:Ni比例如何调控Ni-Fe合金表面对H₂、O₂和H₂O的吸附及解离热力学，为催化与电催化表面设计提供依据。
2024-10-25 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Domain wall migration-mediated ferroelectric switching and Rashba effect tuning in GeTe thin films
本研究提出GeTe薄膜中畴壁迁移介导铁电翻转的机制，发现其能量势垒为66.8 meV/nm²，并证实该过程可调控由相反电极化层竞争产生的净Rashba效应，为GeTe器件设计奠定基础。
2024-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning Excitonic Properties and Charge Carrier Dynamics by Halide Alloying in Cs3Bi2(Br1-xIx)9 semiconductors
Utrecht University（乌得勒支大学）
通过卤化物合金化调节Cs3Bi2(Br1-xIx)9半导体的激子性质和电荷载流子动力学，优化其光吸收和电荷传输性能。
2026-01-08 cond-mat.mtrl-sci
Quantum phase transition in ferroelectric-paraelectric heterostructures
铁电性和量子顺电性之间的相变通过非热调谐参数可以导致量子临界行为和相关的涌现现象。铁电量子临界系统，然而，罕见的，尽管丰富的铁电材料。在这里，我们从理论上表明，在铁电-顺电异质结构中，在量子温度（即，铁电性开始时的温度被量子涨落抑制）可以通过厚度比来调节。这反过来又可以影响有效铁电态和量子顺电态之间的量子相变，使用厚度比作为调谐参数。相关的量子临界区在铁电量子临界领域提供了意想不到的前景。
2022-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chemical tuning of photo- and persistent luminescence of Cr3+-activated beta-Ga2O3 by alloying with Al2O3 and In2O3
本文通过Al2O3和In2O3合金化调控β-Ga2O3:Cr3+荧光粉的发光与测温性能，发现30% In2O3合金化可使衰减时间测温灵敏度提升近两倍。
2024-02-23 cond-mat.mtrl-sci
Tuning magnetocrystalline anisotropy of Fe$_{3}$Sn by alloying
从第一性原理和实验两方面研究了六方铁磁Fe $_{3}$ Sn基合金的电子结构、磁性和相形成。已知原始Fe $_{3}$ Sn化合物满足良好永磁体的所有要求，除了磁晶各向异性能（MAE）。后者是大的，但是平面的，即易磁化轴不沿着六边形c方向，而好的永磁体要求MAE是单轴的。在这里，我们考虑Fe $_{3}$ Sn $_{0.75}$ M $_{0.25}$，其中M= Si，P，Ga，Ge，As，Se，In，Sb，Te和Bi，并显示Sn亚晶格上的不同掺杂剂如何影响MAE，并可以将其从平面改变为单轴。通过对掺杂Fe-$_{3}$-Sn相形成过程的计算，从理论上阐明了掺杂Fe-$_{3}$-Sn相的稳定性。本文建立了一个微磁模型，用来计算理论研究中最有希望的候选材料Fe $_{3}$ Sn $_{0.75}$ Sb $_{0.25}$的能量密度积（BH）max和矫顽场$μ_{0}$ H $_{c}$。用反应坩埚熔炼法和固相反应法合成了Fe $_{3}$ Sn化合物，并对它们的相稳定性和磁性能进行了实验研究。发现Fe $_{3}$ Sn-Sb化合物与Mn合金化时是稳定的。结果表明，即使是小的结构变化，例如c/a比或体积的变化，与Mn合金化，可以影响各向异性，并将其从平面反转到单轴，再反转回来。
2018-03-22 cond-mat.mtrl-sci
Conduction band tuning by controlled alloying of Fe into Cs2AgBiBr6 double perovskite powders
本研究通过机械化学合成将 Fe3+ 受控合金化到 Cs2AgBiBr6 双钙钛矿中，结合 DFT 计算实现导带与带隙调控，并预测高 Fe 取代下形成直接带隙。
2023-07-24 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Alloying behavior of wide band gap alkaline-earth chalcogenides
合金化是调整材料的一种强大工具，有助于针对各种应用设计所需的性能。在这项工作中，我们提供了一个全面的调查合成的可及性和电子性质的碱土硫属阴离子合金（CaS $_{1-x}$ O $_x$、CaS $_{1-x}$ Se $_x$、CaS $_{1-x}$ Te $_x$、SrS $_{1-x}$ O $_x$、SrS $_{1-x}$ Se $_x$、SrS $_{1-x}$ Te $_x$、MgS $_{1- x}$ O $_x$、MgS $_{1-x}$ Se $_x$和MgS $_{1-x}$ Te $_x$）。我们发现，在岩盐结构内的同构合金化是有利于所有系统，除了MgS $_{1-x}$ Te $_x$，这是预测的岩盐和纤锌矿结构之间的异质合金。S和Se的合金被证明是容易获得的所有阳离子与低的可溶解性临界温度，使连续调谐的电子性能在整个组合物空间。S和Te的合金具有更高的临界温度，但可以通过非平衡合成策略获得，并且在此预测具有用于光电子学的期望的电子性质，其具有比S和Se的合金更宽的带隙和更低的有效质量。MgS $_{1-x}$ Te $_x$中的阴离子合金化使纤锌矿结构在组成空间的显著部分上稳定，这可以使其作为透明导电材料特别感兴趣，因为其比岩盐结构更低的有效质量和更高的带隙。零点校正的无规相近似（RPA）的能量进行计算，以解决小的多晶型物的Mg化合物的能量差，并被证明…
2020-11-12 cond-mat.mtrl-sci
Nanoscale Bandgap Tuning across an Inhomogeneous Ferroelectric Interface
我们报告纳米级的带隙工程通过一个局部应变的非均匀的铁电界面，这是由可见光激发的探测电压控制。研究了开关光伏效应和光电流的光谱响应，以说明可逆的带隙变化（~0.3eV）。这种局部应变工程的带隙已进一步揭示了原位探针电压辅助价电子能量损失谱（EELS）。相场模拟和第一性原理计算也被用于说明大的局部应变和带隙变化的铁电钙钛矿氧化物。这种可逆的带隙调谐在复杂的氧化物演示了一个框架的理解opticallyrelated行为（光伏，光电发射，光催化剂效应）的影响序参量，如电荷，轨道和晶格参数。
2017-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Tuning the Polar States of Ferroelectric Films via Surface Charges and Flexoelectricity
使用自洽的Landau-Ginzburg-Devonshire方法，我们模拟和分析了自发形成的域结构的铁电薄膜覆盖的特定性质的表面屏蔽电荷（Bardeen型表面状态）。因此，我们认为筛选和域的形成之间的竞争作为替代方法，以减少静电能量和显示不寻常的特性的分布的极化，电场和弹性场的条件下的表面屏蔽长度和flexocoupling强度。我们已经建立了薄膜的临界厚度和顺电相的转变温度强烈依赖于Barclay屏蔽长度，而flexocoupling影响极化旋转和闭合域结构，并在远离顶部开放表面的薄膜深度中诱导带状纳米级域。因此，表面屏蔽（源自例如环境离子或表面状态的吸附）和挠曲耦合的联合作用可以显著地改变薄铁电膜的极性和机电性质。
2017-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large photo-induced tuning of ferroelectricity in sliding ferroelectrics
本研究通过从头算计算发现，光激发可在3R堆叠双层MoS₂滑动铁电体中大幅调控面外电极化，其机制涉及光致结构畸变和光生载流子分布，凸显了光在调控二维材料极化中的关键作用。
2024-10-01 cond-mat.mtrl-sci
Tuning of the depolarization field and nanodomain structure in ferroelectric thin films
铁电薄膜中金属-铁电界面的屏蔽效率对铁电薄膜的极化稳定性和功能特性起着决定性的作用。不完美的屏蔽导致强去极化场，其降低自发极化或驱动铁电畴的形成。我们证明，通过修改屏蔽在金属-铁电界面通过插入的介电间隔，去极化场的强度可以被调谐，从而用于控制纳米级域的形成。使用piezoresponse力显微镜，我们遵循的域配置的演变，以及作为去极化场强的函数的极化稳定性。
2015-07-30 cond-mat.mtrl-sci
Structural Phase Transition and Carrier Density Tuning in SnSexTe1-x Nanoplates for Topological Crystalline Insulators
对于拓扑绝缘体和拓扑晶体绝缘体（TCI），它们的奇异表面态对于基础凝聚态物理研究以及未来的电子学如低耗散电子学和自旋电子学是有希望的。然而，通常主导输运性质的高体载流子密度是材料的主要挑战，严重阻碍了我们研究和操纵表面态的能力。在这篇手稿中，我们展示了一种合金化策略，SnSexTe 1-x，有效地降低了体载流子密度。只要SnSexTe 1-x保持立方晶体结构，它就被预测为TCI。我们显示系统的体载流子密度随着Se浓度的增加而降低，表明合金化原理起作用。此外，我们绘制了相图的立方正交结构转变的Se浓度的函数。这是通过研究保持单晶并且处于立方相或正交相的合金纳米片而成为可能的，与表现出多晶晶粒的大块合金相反。最后，我们系统地研究了SnSexTe_（1-x）从立方相到菱面体相的结构转变所伴随的铁电相变。这是首次对SnSexTe_（1-x）合金体系的铁电转变进行研究。
2016-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Tuning exciton emission via ferroelectric polarization at a heterogeneous interface between a monolayer transition metal dichalcogenide and a perovskite oxide membrane
本研究通过双栅器件集成BTO薄膜与单层MoSe2，利用电压脉冲调控铁电极化，以激子光致发光探测掺杂水平，发现载流子布居敏感依赖极化，为高灵敏传感设备提供新途径。
2024-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning Magnetic and Optical Properties in MnxZn1-xPS3 Single Crystals by the Alloying Composition
本研究通过调控MnxZn1-xPS3层状半导体单晶的Mn/Zn比例，结合实验与DFT+U计算揭示了其磁有序、带隙及磁光耦合的变化规律，为二维材料磁光性质调控及自旋基技术发展提供了支撑。
2024-04-11 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Ferroelectric tuning of the valley polarized metal-semiconductor transition in Mn2P2S3Se3/Sc2CO2 van der Waals heterostructures and application to nonlinear Hall effect devices
本研究提出利用二维铁电材料Sc2CO2的极化切换调控Mn2P2S3Se3/Sc2CO2异质结的谷极化金属-半导体相变与Berry曲率偶极矩，并据此设计非线性霍尔效应探测器件。
2024-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Field Tuning of Ferromagnetic Domain Walls on Elastically Coupled Ferroelectric Domain Boundaries
我们报道了在弹性耦合铁磁-铁电异质结构中，铁磁畴壁在磁化反转过程中的演化。利用光学偏振显微镜和微磁学模拟，我们表明，自旋旋转和铁磁畴壁的宽度可以精确地控制所施加的磁场的强度，如果铁磁壁钉扎到90度铁电畴边界。此外，磁性带电和不带电畴壁之间的可逆切换是由磁场旋转启动的。两种壁类型之间的切换反转壁手性和突然改变的铁磁畴壁的宽度高达1000%。
2012-01-31 cond-mat.mtrl-sci
Fine tuning epitaxial strain in ferroelectrics: PbxSr(1-x)TiO3 on DyScO3
外延应变可以用来改变铁电薄膜的性能。从实验的角度来看，挑战在于微调应变的大小。我们说明如何，通过使用组合物和衬底的合适的组合，可以以连续的方式控制外延应变的大小。用Devonshire-Landau方法计算了在（110）-DyScO 3上外延生长的PbxSr 1-xTiO 3薄膜的相图。预测面内和面外取向铁电相之间的边界发生在$x \approx$ 0.8。用分子束外延法生长的一系列PbxSr_（1-x）TiO_3薄膜与所提出的相图符合得很好
2010-11-19 cond-mat.mtrl-sci
A Geometric Pathway for Tuning Ferroelectric Properties via Polar State Reconfiguration
Tsinghua University（清华大学）
通过第一性原理计算和固态核磁共振测量，发现Li取代NaNbO3中热驱动极化态重构可增强居里温度并诱导压电硬化，建立了基于晶格几何的铁电性能设计原理。
2026-06-16 cond-mat.mtrl-sci
Interface-tuning of ferroelectricity and quadruple-well state in CuInP$_2$S$_6$ via ferroelectric oxide
本文提出利用铁电氧化物PbZr$_{0.2}$Ti$_{0.8}$O$_3$界面调控CuInP$_2$S$_6$，克服其低居里温度和畴控制难题，显著增强超薄极限下的铁电性、压电性和极性排列，为柔性纳米器件应用提供有效策略。
2023-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structural, dielectric, ferroelectric and tuning properties of Pb-free ferroelectric Ba0.9Sr0.1Ti1-xSnxO3
采用固相反应法成功制备了一系列无铅铁电材料Ba0.9Sr0.1Ti1-xSnxO 3（BSTS-x）（0 < x < 0.15）。系统研究了Sn掺杂对BSTS-x陶瓷的晶体结构、显微结构、介电性能、铁电性能和调谐性能的影响。室温（RT）X射线衍射（XRD）分析表明，所有合成的BSTS-x陶瓷均结晶成单一的钙钛矿结构。结果表明，当x < 0.02时，合金中存在四方相，当x <0.05时，合金中的四方相转变为正交相和四方相共存。x = 0.10的组合物在室温下显示出四方相、斜方相和菱形相的混合物，而对于x = 0.15观察到单一的立方相。通过XRD确定的晶相通过拉曼光谱证实。在室温下，当x = 0.10时，BSTS-x陶瓷的介电常数增加，最大值为35000。通过极化电滞回线和可调谐性测量研究了BSTS-x陶瓷的铁电行为。对于x = 0.10，在RT和1.40 kV/cm的低DC施加电场下实现了63%的高可调谐性。
2020-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial Strain Tuning of Er3+ in Ferroelectric Thin Films
本研究通过外延应变调控铁电薄膜中Er3+的晶体场，实现对其发射光谱的调制，并揭示光学性质与铁电畴构型的关联，为量子光学研究提供新途径。
2024-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Broad-Range Tuning of Ferroelectric Switching of LaxBi1-xFeO3 Epitaxial Films via Digital Doping using Off-Axis Co-Sputtering
该研究通过离轴共溅射数字掺杂制备宽 La 浓度范围的 LaxBi1-xFeO3 外延薄膜，确定铁电开关保持至 x=0.35，并在 0.35–0.37 间发生尖锐铁电—顺电相变。
2025-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Tuning photovoltaic response in Bi2FeCrO6 films by ferroelectric poling
铁电材料是未来光伏应用的有趣候选者，因为它们有可能克服传统的单带隙半导体太阳能电池的基本限制。虽然更有效的电荷分离和带隙以上的光电压在这些材料中是有利的，但使用铁电功能来定制它们的光伏响应仍然令人困惑。在这里，我们解决这个问题，报告一个明确的滞后特性的光伏效应作为一个功能的电场和它的依赖于极化的历史。此外，我们获得洞察光致非平衡载流子动力学Bi2FeCrO6薄膜不仅涉及电荷产生，但也复合过程。在铁电剩磁，光是能够电determination的薄膜与resistance和瞬态效应所证明的电气和piezoresponse力显微镜（PFM）的测量。光伏响应的滞后性质及其在较大光强度下的非线性特性可用于优化未来铁电基太阳能电池的光伏性能。
2018-08-17 cond-mat.mtrl-sci
Reversible tuning of magnetocaloric Ni-Mn-Ga-Co films on ferroelectric PMN-PT substrates
通过机械应力调节热薄膜的功能特性是当前的高度兴趣。特别地，期望可控的磁化或转变温度以改善磁热装置中的可用性。在这里，我们提出的结果外延磁热Ni-Mn-Ga-Co薄膜的铁电Pb（Mg $_{1/3}$ Nb $_{2/3}$）$_{0.72}$ Ti $_{0.28}$ O $_3$（PMN-PT）衬底。利用X射线衍射测量，我们表明，通过施加电场在衬底中引起的应变可以转移到薄膜，导致晶格参数的变化。我们研究的后果，这种应变的磁性薄膜的温度和电场依赖的测量。我们没有观察到马氏体相变温度的变化，但在奥氏体状态下，我们归因于这种变磁性Heusler合金的内在磁不稳定性的磁化强度的可逆变化。
2017-07-27 cond-mat.mtrl-sci
ALD Oxidant as A Tuning Knob for Memory Window Expansion in Ferroelectric FETs for Vertical NAND Applications
Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）；Samsung Electronics Company Ltd.（三星电子株式会社）
通过ALD氧化剂的选择优化铁电FETs内存窗口扩展与保留性能。
2026-03-10 cond-mat.mtrl-sci
Role of Ca off-centering in tuning the ferroelectric phase transitions in Ba(Zr,Ti)O3 system
我们在这里报告的替代效果较小的钙为大体积的Ba在（Ba 1-xCax）（Ti 1-yZry）O3钙钛矿氧化物的两个系统（Ba 1-xCax）TiO 3与y=0和（Ba 1-xCax）（Ti0.9Zr0.1）O3与y=0.1。钙偏心被发现在稳定铁电相和调谐极化状态在这两个系统中发挥了关键作用。结果表明，由于Ca偏离钙钛矿结构中的大体积Ba位的原子位移提供了一种有效的方法来补偿由于化学压力而导致的铁电性降低，这使得（Ba 1-xCax）TiO 3系统中的居里点保持几乎恒定，并且提高了（Ba 1-xCax）（Ti 0. 9 Zr 0. 1）O 3系统中的居里点。通常观察到，Ca偏心效应导致R-O和O-T相变向较低温度移动以及T相的铁电稳定性，导致在低温下发生具有有趣物理现象的量子相变，（Ba_（1-x）Cax）TiO_3体系的电-机械耦合效应在室温附近的显著增强，（Ba_（1-x）Cax）（Ti_（0.9）Zr_（0.1））O_3体系在较宽的Ca浓度组成范围内具有较好的稳定性。这些发现对绿色压电材料的设计具有重要意义。
2015-03-02 cond-mat.mtrl-sci
Poincaré sphere engineering of dynamical ferroelectric topological solitons
本研究将庞加莱球几何构造应用于铁电孤子系统，通过轨道角动量可调结构光调控，实现了动态极化反斯格明子的可控生成及新型混合拓扑态的构建，为物质拓扑调控提供了新方法。
2025-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Proton-mediated reversible switching of metastable ferroelectric phases with low operation voltages
本研究通过质子门控技术在α-In2Se3晶体管中实现亚稳态铁电相的可逆切换，以低于0.4 V的超低电压调控多级相变，为低能耗多态存储器件提供新途径。
2023-10-12 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic field tuning of polaron losses in Fe doped BaTiO3 single crystals
介电参数的人工调谐可以由多晶材料中的界面电导率引起。在铁电单晶中，已经表明铁电畴壁可以是这种人工耦合的来源。我们在这里表明，低温介电损耗可以通过直流磁场调谐。由于这种损失以前归因于极化子弛豫，我们认为这是跳跃极化子与磁场相互作用的结果。这种损耗变化在介电常数的实部上没有对应物，这一事实证实了在这种纯动力学效应中没有界面。ESR谱在\sim 40 K左右出现最大强度，证实了Fe相关中心间的移动电荷跳跃的贡献.
2012-07-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tuning Ferroelectrics to Antiferroelectrics in Multiferroic LaxSr1-xFe12O19 Ceramics
将反铁电性（AFE）和铁磁性（FM）结合在一个结构中，将允许开发新型的多铁性候选物，其不仅适用于磁电存储器，而且适用于新型能量存储器件。本文提出了一种新型的多铁性候选化合物LaxSr_（1-x）Fe_（12）O_（19），其室温状态可以通过改变x从0到0.5从铁电体（FE）转变为反铁电体。本文的重点将集中在La0.5Sr0.5Fe12O19系统中，其中全AFE和FM共存。双极化-电场（P-E）电滞回线被零净极化的线性反铁电反铁电元件完全分隔开，证明了La_（0.5）Sr_（0.5）Fe_（12）O_（19）陶瓷的纯反铁电行为。具有中间组分的La_（0.2）Sr_（0.7）Fe_（12）O_（19）材料呈现铁电/反铁电混合态。反铁电相La 0.5Sr 0.5Fe 12 O 19的可恢复能量密度达到14.3 J/cm 3。该材料具有强的磁电耦合和巨磁电阻效应。在1.1T的磁场作用下，薄膜的电子极化强度可达0.95 μ C/cm ~ 2，电阻降低117%，介电常数提高540%，最大介电损耗峰右移208 kHz。组合的功能响应提供了开发新型多功能电和能量存储装置的机会。
2021-12-26 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the Ferroelectric Polarization in $AA^{\prime}$MnWO$_6$ Double Perovskites through $A$ Cation Substitution
最近的实验和理论工作表明，双钙钛矿NaLaMnWO $_6$由于Mn $d$状态而表现出反铁磁有序，并且计算研究进一步预测其由于铁电性的不适当机制而表现出自发电极化[King \textit{et al., Phys.\ Rev.\ B}，2009，\textbf{79}，224428; Fukushima \textit{et al., Phys.\ Chem.\ Chem.\ Phys.}，2011，\textbf{13}，12186]，这使其成为候选的多铁性材料。使用第一性原理密度泛函计算，我们调查九个同构和等价的$AA^{\prime}$ MnWO $_6$双钙钛矿（$A$ =钠，钾，和Rb; $A^{\prime}$ =镧，钕，和Y）的目的是阐明晶体化学准则，描述如何通过化学取代的$A$ -网站，同时保持长程磁序增强的电极化的幅度。我们发现，在使$A$和$A^{\prime}$阳离子的离子尺寸差异最大化的化合物中，电极化可以增强高达150\%。通过检查的公差因子，键价，和结构的扭曲（描述的适应性模式）的9种化合物，我们确定的原子尺度的功能，是强烈相关的离子和电子的贡献电极化。我们还发现，每个化合物表现出一个纯粹的电子剩余极化，即使在没有一个displacive极性模式。这里提出的分析和设计策略可以进一步扩展到该家族的其他成员（$B$ =Fe，Co等），并且该机制的不适当的…
2014-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced negative capacitance in La-doped Pb(Zr$_{0.4}$Ti$_{0.6}$)O$_3$ ferroelectric capacitor from tuning of bias voltage pulse
CSIR-Central Glass and Ceramic Research Institute（印度中央玻璃和陶瓷研究所）；Jadavpur University（贾达普大学）；Indian Association for the Cultivation of Science（印度科学培育协会）；Indian Institute of Technology, Bhubaneswar（布巴内斯瓦尔印度理工学院）
通过调节偏压脉冲，研究发现La掺杂的Pb(Zr$_{0.4}$Ti$_{0.6}$)O$_3$铁电电容器中负电容的增强机制及其与域墙长度和滞回环形状的关系。
2025-12-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Post-synthesis tuning of dielectric constant via ferroelectric domain wall engineering
本研究以六方 ErMnO3 单晶为对象，通过显微成像与介电谱定量证明改变铁电绝缘畴壁密度可在合成后调控介电常数。
2024-01-19 cond-mat.mtrl-sci
Electron density modulation in monolayer $MoS_{2}$ along the phase transition of a relaxor ferroelectric substrate
本文研究了单层MoS2在弛豫铁电衬底SBN上的电子密度与光致发光调控，利用SBN相变弥散特性在30-90°C范围内实现连续可逆调谐，并观察到热滞现象，为二维材料温度响应型光电子应用提供了新平台。
2025-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning the Coercive Field in Ferroelectric Hf0.5Zr0.5O2-Al2O3 Heterostructures via Interfacial Charge Dynamics
School of Materials Science and Engineering, Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院材料科学与工程学系）；School of Electrical and Computer Engineering, Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院电气与计算机工程学系）；Center for Nanophase Materials Sciences, Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室纳米相材料科学中心）；The Institute for Matter and Systems, Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院物质系统研究所）
本研究通过实验和相场模拟揭示，HZO-Al2O3异质结构中氧空位引起的界面电荷隧穿产生内偏置，从而调控矫顽场并增大存储窗口，将缺陷从有害因素转变为可工程利用的设计参数。
2026-09-18 cond-mat.mtrl-sci
Tuning a sign of magnetoelectric coupling in paramagnetic NH2(CH3)2Al1-xCrx(SO4)*6H2O crystals by metal ion substitution
混合有机金属系统提供了广泛的功能，包括磁电相互作用。然而，尽管存在各种主-客体配置和ME相共存的可能性，但设计按需ME耦合的能力仍然具有挑战性。在这里，我们报告的影响，金属离子的替代对磁性和电性能的顺磁性铁电DMAAS晶体。这样做，我们能够诱导，甚至调整的顺磁性铁电状态的ME相互作用的迹象。两个研究的样品与6.5%和20%的铬成为顺磁性的，相反的初始抗磁性化合物。由于Cr的类质同象替代，铁电相变温度呈非线性上升，Cr含量为6.5%时，铁电相变温度上升幅度较大。沿极c轴施加的磁场增加了该样品的铁电性，并将Tc移到更高的值，而对于含有20%的Cr的样品观察到相反的效果。在Cr含量为20%的晶体中测得的ME耦合系数为1.7ns/m，是迄今为止报道的最高值之一。微电解耦合系数随铬含量变化的符号变化为微电解耦合工程提供了依据。
2017-12-29 cond-mat.mtrl-sci
Uniaxial strain tuning of polar lattice vibrations in KTaO$_3$ and SrTiO$_3$
针对STO和KTO中接近铁电相变但关键问题存争议的现状，结合非弹性中子散射、拉曼光谱和从头算，研究应变诱导相变中软极性声子演化，揭示LST关系违背及金属态STO低临界应力相变，解决长期问题并为相关材料提供参考。
2025-11-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure tuning of hydrogen bond ordering in the metal-organic framework [(CH3)2NH2]Mn(HCOO)3
本研究通过多种测量手段探究压力对钙钛矿型金属有机骨架[(CH3)2NH2]Mn(HCOO)3氢键有序化的影响，发现压力可调控其铁电/反铁电相变，且该材料比传统钙钛矿氧化物对压力更敏感。
2024-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Rashba dominated spin-splitting in the bulk ferroelectric oxide perovskite KIO3
动量相关的Rashba和Dresselhaus自旋劈裂因其在自旋电子学中的重要应用而备受关注。本文采用从头计算密度泛函理论研究了铁电氧化物钙钛矿KIO 3的自旋劈裂效应。我们的计算还支持对称性调整的两带k.p哈密顿量。菱形R3m和R3c相在导带底（CBM）和价带顶（VBM）处观察到不可忽略的自旋劈裂效应。线性Rashba项成功地解释了VBM处的分裂。然而，立方项在实现CBM附近的自旋取向中变得重要。我们的研究结果表明，Rashba参数的增强调谐铁电序参量。此外，我们还观察到自旋取向的逆转对切换的极化方向。
2021-05-18 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic inverse band gap versus polarization relation in ferroelectric materials
针对铁电体带隙大导致太阳能转换效率低的问题，本研究通过高通量与第一性原理方法筛选出15种带隙-极化呈本征反比关系的铁电材料，为设计小带隙大极化铁电体提供了新路径。
2025-05-22 cond-mat.mtrl-sci
Electronic band structure and ambipolar electrical properties of Cu2O based semiconductor alloys
通过合金化来调节光电特性对于半导体技术是必不可少的。目前，大多数使用等价和同构合金（例如，IV族和III-V族），但是当考虑通过混合异价和异质结构成分的更复杂的合金时，可以想象到新型功能材料的巨大且未开发的空间。真正的挑战在于定量预测这类复杂合金的性能，以指导其实验探索。我们开发了一种方法来预测的能带结构和电学性质的从头计算的组成依赖性，通过扩展传统的稀缺陷模型，以更高的（合金）浓度。考虑到合金的异价（镁，锌，镉）阳离子和等价的阴离子（S，硒）到CuO，我们预测的可调性的带隙能量和掺杂水平在很宽的范围内，包括从p型到n型的类型转换。Zn和Se取代的Cu 2 O的初始合成和表征支持缺陷模型，表明这些合金作为有前途的新型氧化物半导体材料。
2014-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Strain tuning of electronic structure in Bi4Ti3O12-LaCoO3 epitaxial thin films
研究了LaCoO3（LCO）定点取代Bi4Ti3O12（BiT）单晶薄膜的晶体结构和电子结构。外延薄膜生长的NdGaO3和SrTiO3衬底上的脉冲激光外延，以改变应变的程度。随着LCO取代的增加，我们观察到与伪正交晶胞的修改相关的Aurivillius相的c轴晶格常数的系统增加。这些组成和结构变化导致带隙的系统性减小，即，基于椭圆偏振光谱研究的氧2p态和过渡金属3d态之间的光学跃迁能。特别是，Co 3d状态似乎在很大程度上与Ti t2g状态重叠，从而降低了带隙。有趣的是，所施加的拉伸应变有利于带隙变窄，表明外延应变是一个有用的工具，以调整铁电过渡金属氧化物的电子结构。
2015-05-12 cond-mat.mtrl-sci
Oxidation tuning of ferroic transitions in Gd$_2$C monolayer
本文通过第一性原理计算预测Gd₂C单层为铁磁金属，并提出表面氧化钝化策略可在铁磁、反铁磁和铁电相之间切换其铁性，同时伴随金属-绝缘体转变，且磁光克尔效应和二次谐波产生可有效监测这些相变。
2023-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structural transitions in hybrid improper ferroelectric Ca$_3$Ti$_2$O$_7$ tuned by site-selective iso-valent substitutions: a first-principles study
Ca $_3$ Ti $_2$ O $_7$是一种实验证实的混合反常铁电材料，其中电极化是由相干TiO $_6$八面体旋转和倾斜的组合引起的。在这项工作中，我们研究了钙$_3$ Ti $_2$ O $_7$的铁电性的调谐使用等价的Ca位取代。由于大小不匹配，较大/较小的碱土金属分别优选$A$ ′/ $A$位点，从而允许位点选择性取代的可能性。在没有额外载流子的情况下，这种位点选择性的等价取代可以显著地调节TiO $_6$八面体的旋转和倾斜，从而改变结构和极化。利用第一性原理计算，我们的研究揭示了三种替代情况（Sr，Mg，Sr+Mg）表现出不同的物理行为。特别是，（CaTiO $_3$）$_2$ SrO变成非极性的，这可以合理地解释实验中观察到的Sr取代对极化的抑制。相比之下，在（MgTiO $_3$）$_2$ CaO的极化几乎是一倍的替代，而估计的铁电开关的介电常数不改变。（MgTiO $_3$）$_2$ SrO保持极性，但其结构空间群改变，具有适度增加的极化和可能的不同铁电切换路径。我们的研究揭示了微妙的铁电性在$A_3$ Ti $_2$ O $_7$家庭，并提出了一个更实用的路线来调整混合不当铁电性，除了应变效应。
2018-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Control of magnetic relaxation by electric-field-induced ferroelectric phase transition and inhomogeneous domain switching
在应变介导的多铁性异质结构中，磁的电场调制被认为是实现超低功耗存储器和磁性微波器件的有前途的方案。然而，人们还没有很好地了解如何电场诱导应变影响磁弛豫，器件应用的一个重要的物理过程。在这里，我们研究了铁磁/铁电多铁性异质结构，FeGaB/PMN-PT和NiFe/PMN-PT，在两个不同的应变状态提供的电场诱导铁电相变的共振磁化动力学。应变不仅改变磁各向异性，而且改变磁弛豫。在FeGaB/PMN-PT中，我们观察到电场对本征吉尔伯特阻尼的近两倍的改变，这归因于自旋轨道耦合的应变诱导调谐。相比之下，一个小的，但可测量的变化，在非本征线宽加宽归因于不均匀的铁弹域切换过程中的PMN-PT基板的相变。
2015-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Phase Switchable Photocatalytic Water Splitting via a Paraelectric-Ferroelectric Transition in Zr2Ge2S6 Monolayer: A Comprehensive Theoretical Insights
University of Rajshahi（拉杰沙希大学）
本研究通过第一性原理计算发现，Zr₂Ge₂S₆单层可通过顺电-铁电相变调控光催化水分解性能，其太阳能-氢能转换效率从顺电相的7.71%提升至铁电相的15.31%，为调控二维铁电材料光催化性能提供了有效策略。
2026-09-02 cond-mat.mtrl-sci
Reversibly Strain Engineering and Electric-Field Control of Crystal Symmetry in Multiferroic Oxides
本研究通过薄膜厚度调控残余应变，在 La 掺杂 BiFeO3 薄膜中稳定反铁电正交相，并实现电场下其与铁电菱方相之间的可逆相变。
2025-02-18 cond-mat.mtrl-sci
A Robust High-temperature Multiferroic Device with Tunable Topological Hall Effect
通过将Pt/La0.5Ba0.5MnO3超薄膜与PbZr0.2Ti0.8O3铁电体集成，实现了由电压脉冲控制磁性Skyrmions产生与湮灭的可调拓扑霍尔效应，并揭示了由晶胞四方畸变引起的C型反铁磁-铁磁相变机制。
2023-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
