Optical coupling to spin waves in the cycloidal multiferroic BiFeO3
在唯象朗道理论框架下研究了BiFeO 3等无公度多铁性材料的磁振子和光学声子谱。由于软模各向异性和磁振子区折叠，所得到的自旋波谱与公度物质的自旋波谱完全不同。前者允许通过自发铁电矩的重定向来电控制自旋波的传播。后者由于零波矢处的光学声子与摆线波矢整数倍处的磁振子的耦合而产生多个磁介电共振。这些结果表明，多铁性的光学响应揭示了更多的关于它的磁激发比以前预期的基础上更简单的模型。
2008-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Perovskite Manganites Hosting Versatile Multiferroic Phases with Symmetric and Antisymmetric Exchange Strictions
建立了正交晶系$R$ MnO $_{3}$在$R$离子上有磁矩和无磁矩时的完全磁电相图。三种多铁性基态，$ab$ -摆线，$bc$ -摆线，共线$E$型相，已被确定为不同的ME响应。由对称自旋交换控制的$E$型相（$bm{S}_{i} cdot bm{S}_{j}$）电极化的强度是由反对称自旋交换控制的$bc$ -摆线相（$bm{S}_{i} times bm{S}_{j}$）的10倍以上，并且在不同来源的多铁性相之间的双临界相界附近，ME响应增强。这些发现将为磁感应多铁性材料的发展提供重要线索。
2009-11-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electromagnons in the multiferroic state of perovskite manganites with symmetric-exchange striction
我们利用太赫兹光谱研究了具有$E$型（up-up-down-down）自旋结构的钙钛矿锰氧化物中的电活性磁激发（电磁子）。Eu $_{1-x}$ Y $_x$ MnO $_3$（0.1 $\le x\le$ 1）和Y $_{1-y}$ Lu $_y$ MnO $_3$（0 $\le y\le$ 1）不含磁$f$ -矩，其主机共线正弦，$A$ -型，摆线，和$E$ -型自旋序，被用来检查可能的电磁振子的系统学.三峰结构（23，35，45厘米$^{-1}$）的磁起源中出现的$E$型相的组成（$y$）的依赖性很小的频率，与摆线自旋（$x\le0.8$）相观察到的电磁振子。其中之一是归因于磁振子色散的基础上计算的带边磁振子模式。
2010-02-19 cond-mat.str-el
Magnetic Excitations in the Multiferroic Néel-type Skyrmion Host GaV$_4$S$_8$
对GaV单晶$_4$ S $_8$进行了宽带微波光谱研究，该单晶在13 K以下呈现出复杂的磁相图，包括摆线、Néel型skyrmion晶格以及场极化铁磁相.在零和小磁场两个集体模式被发现在5和15 GHz，这是在这个易轴磁铁的摆线状态的特点。在有限场中，进入skyrmion晶格相，光谱转变成多模模式，吸收峰接近4，8和15 GHz。发现GaV $_4$ S $_8$中的自旋激发谱及其场依赖性与在具有布洛赫型skyrmions的材料中观察到的自旋激发谱密切相关。明显的差异产生于强单轴磁各向异性的GaV4S8不存在于迄今已知的skyrmion主机。
2015-12-08 cond-mat.str-el
Quantum Dynamics of Multiferroic Helimagnets: a Schwinger-Boson Approach
我们研究的量子动力学/波动的摆线螺旋磁铁的Schwinger玻色子方法。与经典涨落形成鲜明对比的是，量子涨落本质上是共线的，这使得随着温度的降低，共线自旋密度波态略高于螺旋摆线态。从这个角度讨论了螺旋线的约化椭圆比、中子散射和红外吸收光谱等物理性质，并讨论了它们与准一维LiCu $_2$ O $_2$和LiCuVO $_4$的可能关系.
2008-04-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Cycloidal magnetism driven ferroelectricity in double tungstate LiFe(WO$_4$)$_2$
如果$A$ =Mn、Fe、Co、Cu、Ni，则具有以沿$c$ -轴的$A$ O $_6$八面体之字形链为特征的黑钨矿结构的钨酸盐$A$ WO $_4$可以是磁性的。其中，MnWO $_4$是一个独特的成员与摆线Mn $^{2+}$自旋顺序在低温下发展，导致一个有趣的II型多铁性行为。本工作合成了双钨酸盐LiFe（WO $_4$）$_2$，并对其进行了系统的研究。包括结构、热力学、磁性、中子粉末衍射和热释电测量的实验表征明确地证实了LiFe（WO $_4$）$_2$是钨酸盐家族中第二个发现的多铁性系统。密度泛函理论计算也证实了摆线磁驱动的铁电性。虽然这里Fe离子之间的磁耦合是间接的，即通过所谓的超-超-交换，但磁性和铁电转变的温度令人惊讶地比MnWO $_4$的温度高得多。
2017-05-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electric field control of chiral magnetic domains in the high-temperature multiferroic CuO
本文用极化中子衍射研究了高温多铁性氧化铜的温度和外加电场的关系。我们发现，手征域人口可以使用沿b轴施加的外部电场变化。利用表象分析方法，我们导出了多铁性相的无公度磁结构。磁电耦合的起源与基于逆Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的模型一致，但不同于简单的摆线机制。
2012-01-16 cond-mat.str-el
Cu3Nb2O8: a multiferroic with chiral coupling to the crystal structure
通过结合体性质，中子衍射和非共振X射线衍射测量，我们证明了新的多铁性Cu $_3$ Nb $_2$ O $_8$成为极性的同时，广义螺旋磁有序的外观。电极化的方向垂直于自旋旋转的公共平面-这一观察结果与摆线多铁性的“传统”理论不一致。我们的结果是一致的宏观结构旋转，这是允许在顺磁组，和磁致结构手性之间的耦合。
2011-08-26 cond-mat.str-el
Ferroelectricity induced by ferriaxial crystal rotation and spin helicity in a B-site-ordered double-perovskite multiferroic In2NiMnO6
我们已经进行了介电测量和中子衍射实验的双钙钛矿In 2NiMnO 6。在TN = 26 K以下的多晶样品中观察到铁电极化，P ~ 30 μC/m2，发生磁相变。中子衍射实验表明，在TN下方出现了一个复杂的非共线磁结构，它具有“摆线”和“适当螺旋”分量，其无公度传播矢量k =（ka，0，ks; ka ~ 0.274，ks ~ -0.0893）。所建立的磁点群21'意味着宏观铁电极化沿单斜b轴。最近的理论的基础上的逆Dzyaloshinskiii-Moriya效应，使我们能够指定两个不同的贡献的极化In 2NiMnO 6。其中一个与摆线分量p1 ~ rij x（Si x Sj）有关，另一个与真螺旋分量p2 ~ [rij（Si x Sj）]A有关。后者是通过自旋螺旋度和“ferriaxial”晶体旋转与宏观铁轴矢量A，B-网站有序的钙钛矿系统与面外八面体倾斜的特性之间的耦合来解释的。
2019-03-01 cond-mat.str-el
Field dependence of magnetic correlations through the polarization flop transition in multiferroic TbMnO3 : evidence for a magnetic memory effect
用中子散射研究了TbMnO_3的场致多铁性跃迁。除了强磁滞，与电子极化的触发器相关的磁转变表现出记忆效应：场扫描后，TbMnO 3不表现出相同的相位，通过零场冷却获得。在整个过渡的磁激发的强烈变化完全同意与摆线螺旋平面的旋转，表明逆Dzyaloshinski-Moriya耦合引起的巨磁电效应在场致转变。通过对带心磁激励的分析，确定了多铁性高场相的电磁子。
2007-11-19 cond-mat.str-el
Colossal electromagnon excitation in the non-cycloidal phase of TbMnO3 under pressure
磁电耦合，即，电阶和磁阶之间的互相关是组合用于下一代可切换装置的材料的功能性的非常期望的性质。具有自旋驱动的铁电性的多铁性呈现出这样一种相互作用，伴随着称为电磁振子的磁活性和电活性激发。TbMnO 3是一种典型的材料，其中在摆线磁相中观察到两个电磁振子。然而，它们在TbMnO 3中的观察仅限于摆线自旋相，并且可以支持电磁振子激发的磁基态仍在争论中。在这里，我们通过在压力下进行拉曼光谱测量表明，当基态从摆线相进入反铁磁相（E型）时，较低能量的电磁子（4毫电子伏）消失。相反，更高能量的电磁子（8毫电子伏）的磁电活动的强度增加了一个数量级。使用微观模型计算，我们表明，lowerenergy电磁子，观察到的摆线相，起源于高次谐波的磁摆线，我们确定的对称交换-伸缩机制是在起源的较高能量的电磁子，即使在E-型相的生存。TbMnO 3中电磁振子活性的巨大增强为更有效地使用多铁性材料在磁振子器件中产生、转换和控制自旋波铺平了道路。
2019-01-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic field dependent cycloidal rotation in pristine and Ge doped CoCr$_2$O$_4$
用软X射线共振磁散射方法研究了Co $_{0.975}$ Ge $_{0.025}$ Cr $_2$ O $_4$（Ge-CCO）和CoCr $_2$ O $_4$（CCO）多铁性薄膜在0.2 ~ 6.5 T的低磁场和高磁场下的自旋组态.在低磁场的Ge-CCO的表征进行，并与纯CCO的结果进行比较。Ge-CCO中的亚铁磁相变温度$T_C \approx 95$ K和多铁性相变温度$T_S \approx 27$ K与CCO中观察到的相当。在Ge-CCO中，在$T_S$下方观察到的有序波矢量$\textit{(qq0)}$略大于CCO的有序波矢量，并且与CCO不同，衍射强度由两个贡献组成，这两个贡献显示出不同的X射线偏振依赖性。在Ge-CCO中，在低温下观察到的矫顽场大于报道的CCO。在这两种化合物中，在简单的磁场冷却下观察到螺旋螺旋度的意外反转以及因此的电极化。此外，我们发现在Ge-CCO的磁衍射峰的动量转移的函数的螺旋度的变化，表明存在多个磁螺旋。
2020-10-08 cond-mat.str-el
Magnetic-Field-Induced Change of Magneto-Electric Coupling in the in Molecular Multiferroic (ND4)2[FeCl5(D2O)]
我们的结果描述了磁致电极化的强度从自旋电流到自旋相关p-d杂化模型的一个前所未有的变化。本文用单晶中子衍射法研究了（ND_4）_2[FeCl_5D_2 O]化合物在外加磁场作用下的磁结构演化。自旋排列从非公度摆线到公度畸变摆线再到准共线。磁结构的确定使我们能够解释在不同的铁电相观察到的电极化的强度。两种不同的磁电耦合机制在起作用：对于低于5 T的外部磁场的自旋电流机制，以及对于高于该值的磁场的自旋依赖性p-d杂化机制，该化合物是报道的呈现该序列的磁电耦合机制的第一个实例。
2016-08-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
57Fe Mössbauer study of unusual magnetic structure of multiferroic 3R-AgFeO2
本文报道了用~（57）Fe穆斯堡尔谱研究多铁性3R-AgFeO_2粉末样品的新结果，研究温度范围包括TN_1 ~ 14 K和TN_2 ~ 9 K两个磁相变点。在中温区（TN 2 < T <TN 1），57 Fe穆斯堡尔谱可以用包含许多高次谐波的共线自旋密度波（SDW）来描述，这表明这种铁氧体的实际磁结构似乎比纯正弦调制的SDW更复杂。在低温下的光谱，T <TN 2，由塞曼图案与线加宽和相当大的光谱不对称性。它已被证明，所观察到的光谱形状是一致的过渡到椭圆摆线的磁结构。在假设Fe ~（3+）的磁矩相对于EFG张量的主轴旋转时，电超精细相互作用受到调制，并且在~（57）Fe核上出现了强各向异性的磁超精细场Hhf的情况下，对实验谱进行了分析.大的和温度无关的非谐性参数，m ~ 0.78，从实验光谱中得到的摆线自旋结构的结果从易轴各向异性的旋转平面的铁自旋。3R-AgFeO 2及其结构类似物CuFeO 2中自旋和超精细相互作用的不同机制的分析指出了交换耦合和氧极化在铜铁矿结构中的拓扑结构所起的特定作用。
2017-01-11 cond-mat.str-el
Dynamic pathway of the photoinduced phase transition of TbMnO$_3$
我们调查的多铁性TbMnO $_3$的摆线和正弦相位的退磁动力学的时间分辨共振软X射线衍射光泵激发后的装置。利用正交线性X射线极化，我们成功地在时域中解开的多铁性摆线自旋序从正弦反铁磁序的响应。这使我们能够在皮秒时间尺度上识别由电子的强烈光激发和随后的自旋系统加热产生的瞬时磁相。瞬态阶段被示出为自旋密度波，在绝热的情况下，但保留的波矢量的摆线长程序。两种不同的泵浦光子能量，1.55 eV和3.1 eV，导致导带的布居主要分别通过位间$d$ - $d$跃迁或位内$p$ - $d$跃迁。我们发现，光激发的性质并没有发挥重要的作用，在确定磁序熔化的动力学。此外，我们观察到的轨道重建，这是诱导的自旋排序，消失的时间尺度可比的摆线顺序，证明了磁和轨道之间的直接耦合订单。我们的观察结果进行了讨论的背景下，最近的强相关系统的退磁动力学的理论模型，揭示了这种类型的测量作为这样复杂的理论研究的基准的潜力。
2017-05-29 cond-mat.str-el
Magnetic phase transitions and spin density distribution in the molecular multiferroic GaV$_4$S$_8$ system
我们已经进行了中子衍射和小角中子散射测量的高品质的立方腔尖晶石多铁性，镓V $_4$ S $_8$，作为磁场和温度的函数，以确定的磁性为单电子，是位于四面体协调V $_4$分子单元。我们的结果与44 K时从立方对称到菱面体对称的结构转变非常一致，此时系统成为一个强大的铁电体，而长程磁序在13 K以下以无公度摆线磁结构的形式发展，在适度的外加磁场中可以转变为Néel型Skyrmion相。低于5.9（3）K时，晶体进入铁磁相，磁序参量表明该晶体为长程有序基态，有序磁矩为0.23（1）$μ_\mathrm{B}$/V离子。已测量铁电-顺磁相的极化和非极化中子数据，以确定磁形状因子。的数据是一致的一个单一的自旋均匀分布在整个V $_4$分子单元的模型，而不是驻留在单个顶端V离子，在实质上与第一原理理论的结果一致。在磁有序状态下，极化中子测量是重要的，因为摆线和铁磁序参量都清楚地耦合到铁电性，导致结构峰是温度和场相关的。对于铁磁基态，自旋被锁定沿$[1,1,1]$方向由一个令人惊讶的大的各向异性。
2020-07-01 cond-mat.str-el
Multiferroic domain relaxation in (NH4)2[FeCl5(H2O)]
本文利用时间分辨中子衍射研究(NH4)2[FeCl5(H2O)]的多铁性畴弛豫，发现其遵循Arrhenius-Merz定律但时间尺度更大，并揭示冷却时高阶公度磁贡献的出现不影响畴壁钉扎和弛豫温度依赖性。
2023-08-29 cond-mat.str-el
Electric field control of multiferroic domains in Ni$_3$V$_2$O$_8$ imaged by X-ray polarization enhanced topography
用非共振X射线磁散射研究了多铁性NiPDMATHABMM V $_2$ O $_8$的磁结构。入射的圆偏振X射线结合全偏振分析的散射光束示出产生高灵敏度的摆线磁顺序的组件，包括它们的相对相位。在铁电相的磁结构上的新信息，它被发现，在“交叉领带”网站上的磁矩淬火相对于那些“脊柱”网站。这意味着铁电性的发生主要与脊柱网站磁序。我们还表明，我们的技术，使成像的多铁性域通过极化增强地形。这种方法是用来成像的域作为样品是由一个电场循环通过其磁滞回线，揭示了域的逐渐切换没有成核。
2010-04-26 cond-mat.str-el
Relaxation dynamics of modulated magnetic phases in skyrmion host GaV4S8: an ac magnetic susceptibility study
我们报告的慢磁化动力学观察到的磁性相变的GaV 4S 8，一个多铁性化合物具有长程摆线磁序和Néel型skyrmion晶格在一个相对较宽的温度范围内低于其居里温度。GaV4S8和手性helimagnets之间的根本区别在于GaV4S8的极对称性，促进了摆线而不是螺旋磁序，并使磁相图与立方helimagnets中的磁相图本质上不同。我们的交流磁化率的研究揭示了缓慢的弛豫动力学在摆线，skyrmion晶格和场极化状态之间的场驱动的相变。在每个相边界，特征弛豫时间被发现表现出很强的温度依赖性，从在低温下的分钟范围开始，在较高的温度下降低到微米至毫秒的范围。
2017-03-16 cond-mat.str-el
X-ray Resonant Scattering Study of the Order Parameters in Multiferroic TbMnO$_3$
我们报告的多铁性化合物TbMnO $_3$的广泛调查。非共振X射线磁散射（NRXMS）揭示了占主导地位的$A$型结构域.与无公度磁序相关的强度和波矢的温度依赖性被发现与中子散射数据吻合得很好。在高温共线相、中温摆线/铁电相和低温相的Mn $K$和Tb $L_3$边缘附近进行XRS实验。在共线相位中，在与$A$型峰相关的Mn $K$边缘发现了共振$E1-E1$伴峰，但也发现了$F$型峰. $F$型卫星的方位角依赖性（以及它们在NRXMS实验中的缺失）表明它们很可能是非磁性的。相反，我们建议，它们可能与感应电荷多极。在Tb $L_3$边缘共线相观察到共振$A$和$F$型卫星（$E1-E1$）.这些我们归因于一个极化的Tb 5 $d$状态的有序的Mn亚晶格。在摆线/铁电相的一组新的共振卫星出现相应的$C$型顺序。这些仅出现在Tb $L_3$边缘。除了在$σ-π^\prime$通道中占主导地位的$E1-E1$分量之外，在具有$σ-σ^\prime$极化的前边缘中发现较弱的分量。使用$FDMNES$代码进行XRS的计算，表明出现在铁电相中的Tb $L_3$ $C$型峰的未旋转的$σ-σ^\prime$分量包含来自相对于空间和时间都是奇数的多极的贡献，在各种上下文中称为回极点。
2007-11-08 cond-mat.str-el
A Neutron diffraction study of multiferroics RMn2O5
本文综述了用非极化和极化中子衍射实验获得的RMn_2O_5多铁材料的磁性。讨论了零磁场和外场下磁相图的定性特征，分析了公度磁结构及其与外加电场的耦合。铁电性的起源进行了讨论的基础上计算的铁电极化预测不同的微观耦合机制（交换伸缩和摆线自旋轨道模型）。一个极小模型包含一个小的参数集也被提出，以了解沿c方向的磁结构的传播。
2008-06-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Goldstone modes and electromagnon fluctuations in the conical cycloid state of a multiferroic
本文用唯象的Ginzburg-Landau理论讨论了立方尖晶石CoCr $_{2}$ O $_{4}$中多铁性磁性锥旋轮线态的低能涨落谱。我们确定的Goldstone模式的圆锥摆线顺序，并推导出他们的色散关系，其签名各向异性的动量空间反映了对称性打破了有序状态。我们讨论了软极化波动，“电磁子”，与这些磁模式，并作出了一些实验预测，可以在中子散射和光学实验进行测试。
2008-10-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Identifying the Magnetoelectric Modes of Multiferroic BiFeO$_3$
我们已经确定了四个磁电模式的多铁性BiFeO $_3$使用太赫兹光谱测量。通过包括沿电极化的强度方向的易轴各向异性的影响，获得了与观察到的峰的极好的协议。通过扭曲摆线自旋状态，各向异性将$Ψ_{\pm 1}$模式分裂成20和21.5 cm $^{-1}$处的峰，并激活27 cm $^{-1}$处的较低$Φ_{\pm 2}$模式（T=200 K）。在21.5 cm $^{-1}$处，用上$Ψ_{\pm 1}$模式识别电磁振子。我们的结果也解释了最近的拉曼和非弹性中子散射测量。
2012-09-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Writing and reading chiral domains in multiferroic DyMnO_3 using soft X-rays
在Dy-M_5共振软X射线衍射中，观察到DyMnO_3铁电相4f矩的b和c分量以及明显的圆二色性。这指向4f矩的摆线顺序，并表明该材料中的反转对称性破缺不是Mn自旋单独的特征。圆二色性允许对压印在DyMnO $_3$单晶的表面上的手性域进行成像，利用X射线束经由光电效应的局部充电。这些发现提出了一种新的方法来控制和图像域和域壁的多铁性材料。
2009-10-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic Excitations of the Hybrid Multiferroic (ND4)2FeCl5D2O
本文报道了混合分子多铁性化合物（ND_4）_2FeCl_5D_2 O在零场非公度摆线相和高场准共线相的中子非弹性散射研究。自发的电极化的强度改变其方向的同时，场诱导的磁性转变，从主要与晶体学的a轴的c轴对齐。为了解释这种极化方向的变化，提出了潜在的多铁性机制，从通过逆Dzyalloshinskiii-Moriya相互作用诱导的自旋电流模型切换到p-d杂化模型。我们使用线性自旋波理论对（ND 4）2FeCl 5D2 O的非弹性中子数据进行了详细的分析，以量化磁相互作用强度，并研究了不同多铁性机制对磁耦合的可能影响。我们的结果表明，这两个多铁性相的自旋动力学可以很好地描述了一个简单的平面各向异性的海森堡哈密顿量。我们没有发现两个阶段的最优模型参数之间的显着差异。交换耦合的层次结构和受抑相互作用之间的平衡在两个阶段之间保持不变，这表明在（ND 4）2FeCl 5 D2 O的磁相互作用是更强大的比电极化的强度在响应于微妙的重组的电子自由度在一个应用的磁场。
2021-07-26 cond-mat.str-el
Multiferroic properties and magnetic structure of Sm1-xYxMnO3
我们成功地诱导了多铁性行为的A型反铁磁体SmMnO 3的Sm位的Y的替代。Sm_（1-x）Y_xMnO_3（x= 0.4，0.5）在24 K时发生了一个在母体化合物中不存在的磁性转变。这种转变与电序的开始相一致，沿着c轴测量电极化的强度。有人提出，Y掺杂的效果是带来一个微妙的扭曲的MnO 6八面体，导致磁有序的Mn 3+的时刻类似于所报道的研究的多铁性TbMnO 3。根据我们以前对多晶样品的研究，我们测量了单晶Sm0.6Y0.4MnO3和Sm0.5Y0.5MnO3的磁和电性能。在相图中总结了x=0.5化合物的每个主晶轴的数据。SmMnO 3和Sm0.6Y0.4MnO 3的粉末中子衍射实验表明，Y的替代导致的变化，在锰-O-锰键角的值TbMnO 3。Sm_（0.6）Y_（0.4）MnO_3的磁结构由两个相组成：低于50 K时Mn ~（3+）磁矩的正弦有序和低于27 K时的摆线有序。的摆线排序发生在相同的温度下，如先前观察到的铁电极化，这表明一个类似的多铁性机制中发现的TbMnO 3。
2011-04-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Mn3TeO6 - A New Multiferroic Material with Two Magnetic Substructures
通过对Mn 3 TeO 6的磁化率、介电常数、电极化的强度和比热的测量，发现了Mn 3 TeO 6的自旋诱导铁电性和磁电耦合，并观察到了两个连续的低温磁转变.在23 K以下出现非铁电中间磁态，在21 K以下出现多铁性基态。此外，Mn 3 TeO 6是多铁性材料的候选者，其中两种类型的无公度自旋结构，摆线和螺旋，共存。理论上，这两种自旋亚结构可能通过不同的机制对宏观电极化的强度作出贡献。
2015-11-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrical switching of magnetic polarity in a multiferroic BiFeO3 device at room temperature
我们已经直接成像的摆线旋转方向（磁极性）在（111）-BiFeO 3外延膜设备在室温下通过非共振x射线磁散射可逆电气开关。与以前的报告一致，完全放松的（111）-BiFeO 3外延膜组成的一个单一的铁电畴被发现包括一个亚微米级的马赛克的磁弹性域，所有共享一个共同的方向的磁极性，这被发现可逆地切换后的铁电极化反转没有任何可测量的变化的磁弹性域人口。我们的设备的真实空间偏振图清楚地区分了样品的区域，这些区域以几十微米的分辨率被电寻址到两个磁状态。与一般认为BiFeO 3中的磁电耦合较弱相反，我们发现电开关对磁结构具有显著的影响，磁矩在每个周期平均旋转90度。
2017-07-05 cond-mat.str-el
Symmetry constraints on the electrical polarization in novel multiferroic materials
作为一个次要的序参量的磁有序转变的宏观电极化的发展的对称性条件，和极化矢量的方向上的约束，是由一个非传统的应用程序的理论不可约的共同表示。在我们的方法，这是适合于磁和结构调制，反酉算子来描述对称操作，交换的传播矢量$\textbf{k}$与$\textbf{-k}$，而不是操作结合时间反演在经典的\textit{corep}分析。与传统的不可约表示不同，即使传播矢量位于布里渊区的内部，联合表示也可以捕获系统的全部对称性。结果表明，铁电性可以发展，即使是一个完全共线的结构，螺旋和摆线的磁性结构并不总是极性。在某些情况下，对称性允许平行于磁传播矢量的极化的发展。我们的分析还突出了独特的重要性，磁可伸缩性，使之能够推导出不同的对称性，甚至对于一个完全通用的传播矢量的等效相称和不相称的阶段。
2007-07-12 cond-mat.str-el
Origin of the large polarization in multiferroic YMnO$_3$ thin films revealed by soft and hard x-ray diffraction
利用共振软X射线和硬X射线衍射研究了正交晶系YMnO 3薄膜的磁结构。在45 K以下观察到与温度相关的无公度磁反射，在35 K以下观察到公度晶格畸变反射。这些结果表明，基态是由共存的E型和摆线态。它们不同的有序化温度阐明了正交晶系YMnO 3薄膜中E型反铁磁态引起的大极化的起源。
2011-09-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Terahertz spectroscopy of spin waves in multiferroic BiFeO$_3$ in high magnetic fields
研究了低温下单铁电畴\BFO /晶体远红外主动磁模的磁场依赖性。沿[001]（伪立方）轴，在接近临界场18.8T时，模软化，此时摆线结构转变为均匀倾斜反铁磁态，出现一个新的强模，该模具有线性场依赖性，并至少持续到31 T.一个微观模型，包括两个\DM /相互作用和易轴各向异性描述密切的零场光谱模式，以及它们的分裂和演变中的磁场。理论与实验的良好一致性表明，所提出的模型为这种多铁性材料的未来技术应用提供了基础。
2013-05-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unravelling the complex magnetic structure of multiferroic pyroxene NaFeGe2O6: A combined experimental and theoretical study
通过中子粉末衍射、热力学测量、密度泛函能带结构计算和蒙特卡罗模拟，系统地研究了多铁辉石NaFeGe 2 O 6的磁序和磁模型.冷却后，NaFeGe 2 O 6首先揭示了一维自旋自旋相关的顺磁状态下低于约50 K，揭示了磁漫散射。在13 K时，自旋沿a方向的正弦自旋密度波开始出现，在11.6 K以下，自旋位于（ac）平面内的摆线结构出现。在微观上，最强的磁耦合沿着结构链J_（1 ' 12）K，这可能与一维自旋-自旋关联有关。链间耦合J2 ' 3：8 K和J3 ' 2：1 K在能量上很好地平衡和竞争，从而产生与其他过渡金属辉石形成鲜明对比的无公度有序，其中一种类型的链间耦合占主导地位。NaFeGe_2O_6的磁性模型进一步完善了沿α方向的弱单离子各向异性。我们的研究结果解决了早期的争议，关于在NaFeGe 2 O 6的磁秩序，并建立相关的对称性的磁结构。这些结果，结合对称性分析，使我们能够确定在该化合物的磁电耦合的可能机制。我们还阐明了辉石中无公度磁序形成的微观条件。
2018-08-31 cond-mat.str-el
Successive incommensurate spin orderings and excitations in multiferroic SrMnGe2O6
通过磁化强度、热容量、热释电流测量以及弹性和非弹性中子散射实验，系统地研究了SrMnGe 2 O 6辉石单晶的各向异性多铁性。单晶中子衍射使我们能够明确地揭示两种无公度磁序的存在：在TN 1 =4.36（2）K时出现非极性调幅共线正弦磁结构，然后在TN 2 =4.05（2）K时出现极性椭圆摆线自旋结构。对单晶的热释电电流测量证实了TN 2以下的（ac）平面内的自发极化的出现，该自发极化通过扩展的Dzyaloshinsky-Moriya机制与后者的磁对称性相关。计算了该体系的磁相图，考虑了三种各向同性交换耦合。磁激发谱的SrMnGe 2 O 6测量的非弹性中子散射成功地建模使用一组交换相互作用与此相图一致。
2020-04-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Selection rules and dynamic magnetoelectric effect of the spin waves in multiferroic BiFeO$_3$
我们报告的磁场依赖性的太赫兹吸收和非互易定向二向色性光谱的BiFeO $_3$上测量的三个主要的晶体切割沿每个切割的三个主要方向施加的字段。从系统地研究光的偏振依赖性出发，推导出自旋波激发的光学选择规则。我们的太赫兹数据，结合小角中子散射的结果表明，i）一个面内磁场旋转的$\mathbf{q}$矢量的摆线垂直于磁场，和ii）的选择规则主要是由取向的$\mathbf{q}$矢量相对于电磁场。我们观察到的自旋波模式的强度和频率，我们归因于摆线$\mathbf{q}$矢量的方向和长度的变化，分别磁场的历史依赖的变化。最后，我们比较了我们的实验数据与线性自旋波理论的结果，再现的自旋波频率的磁场依赖性和大多数的选择规则，从中我们确定了相关的光磁电效应的自旋极化耦合项。
2021-09-30 cond-mat.str-el
Observation of electromagnon excitations in the BiFe0$_3$ spiral magnet
近年来，氧化物多铁性材料由于其巨大的磁电效应而引起了人们的广泛关注，这种磁电效应可以通过调节电场来调节材料的磁性能，反之亦然，并且为未来的自旋电子学应用开辟了新的领域，如具有双重磁和电控制的多态存储器件。BiFeO $_3$（BFO）属于这类新材料，在室温下具有铁电和反铁磁有序，并且具有与摆线螺旋磁有序相关的大极化。无公度磁序诱导磁振子区折叠，并允许通过光学探针研究耦合到光学声子的不寻常的自旋波，即所谓的“电磁振子”。本文用低能非弹性光散射技术首次揭示了BFO的电磁子谱。我们表明存在两种对应于自旋波激发的电磁振子在摆线平面内外。目前的观察提供了一个独特的机会，研究铁电和磁秩序之间的相互作用。
2007-12-18 cond-mat.str-el
Switching of the Chiral Magnetic Domains in the Hybrid Multiferroic (ND4)2[FeCl5(D2O)]
中子球旋光法，这是直接敏感的绝对磁位形和域人口，已在这项工作中使用，明确地证明了（ND 4）2[FeCl 5（D2O）]的多铁性。我们表明，在冷却后的电场的应用结果在稳定的单摆线磁畴低于6.9 K，而极化在相反的电场方向产生相反的磁手征的域的全部人口。我们证明了在低温下磁畴在外加电场作用下的完全可开关性，这是强磁电耦合的直接证明。此外，我们完善了有序基态的磁结构，确定了与铁电极化方向一致的潜在磁空间群，并且我们提供了在6.9和7.2 K之间的温度区域中沿a轴具有磁矩的共线调幅态的证据。
2018-03-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dynamical magnetoelectric effects induced by the Dzyaloshinskii-Moriya interaction in multiferroics
研究了具有螺旋磁序的多铁性体系中铁电性和磁性之间的动力学相互作用。我们表明，动态交换伸缩诱导自旋和横声子之间的双二次相互作用，导致在铁电相的自发铁电极化$\mathbf{P}$的量子涨落。自旋波与电极化的强度涨落之间的杂化导致了低阶横声子模。它们在小波矢量处垂直于$\mathbf{P}$和螺旋自旋，但随后在接近磁调制矢量的波矢量处转向平行于$\mathbf{P}$。对于螺旋磁结构，决定$\mathbf{P}$方向的自旋手征也具有长程序。由于动力学Dzyaloshiskii-Moriya相互作用，自旋手征与自旋涨落强烈耦合，这意味着自旋手征在有序自旋1/2系统中的就地反转，并导致极化中子从摆线螺旋磁网的有限散射强度。
2009-03-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electric field-induced domain wall motion in spin spiral multiferroics
本文研究了螺旋多铁体中电场诱导的畴壁运动，构建了变分模型并推导了运动方程，发现畴壁速度与电场呈线性关系且依赖于系统几何与畴结构。
2024-02-16 cond-mat.str-el
Electromagnon excitations in modulated multiferroics
螺旋磁体铁电性的唯象理论[M. Mostovich，Phys. Rev. Lett. 96，067601（2006）]被概括为描述具有均匀铁电极化和空间调制铁电极化的一致状态。本说明书中的关键点是磁电耦合的对称部分，因为尽管与均匀分量无关，但它对极化的非均匀部分起着重要作用。我们在调制磁系统的一般例子中说明了这一重要性：纵向和横向自旋密度波状态和平面摆线相位。我们发现，即使在没有均匀铁电性的情况下，极化关联函数遵循系统的软磁行为，由于磁电效应。我们的结果可以很容易地推广到更复杂类型的磁有序，并且应用可能涉及凝聚态物理中的各种自然和人工系统（例如，可以从动态介电响应测量中提取磁振子特性）。
2008-07-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anisotropic dielectric and ferroelectric response of multiferroic LiCu2O2 in magnetic field
LiCu_2O_2是第一个被报道的多铁性铜酸盐，其铁电性是由基态复杂的磁有序引起的，至今仍存在争议。在此，我们生长了几乎非孪晶的高质量LiCu_2O_2单晶，并系统地研究了它们在外磁场中的介电和铁电行为。在不同磁场中观察到的高度各向异性的响应显然与流行的bc平面或ab平面摆线自旋模型相矛盾。我们的观察提供了强有力的证据，支持一个新的helmagnetic图片中，正常的自旋螺旋平面是沿着对角线的CuO 4广场，形成准一维自旋链的边缘共享。进一步的分析表明，自旋螺旋在基态是椭圆形的，在中间态的c轴共线SDW模型是适用的，一些适当的修改。此外，我们的研究表明，介电和铁电测量可以作为探针的表征复杂的自旋结构的多铁性材料，由于它们的磁和电有序之间的密切联系。
2012-02-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Stabilization of the multiferroic spin cycloid in Ni$_3$V$_2$O$_8$ by light Co-doping
我们提出了宏观和中子衍射数据的多铁性轻掺杂Ni $_3$ V $_2$ O $_8$。掺杂Co到母体化合物中抑制了四个磁性相变的顺序，并且可以观察到仅两个磁性有序相，顺电高温无公度（HTI）和铁电低温无公度（LTI）。有趣的是，具有螺旋（摆线）磁性结构的LTI多铁性相被稳定到至少1.8 K，这可以通过测量电极化的强度来揭示，并通过单晶样品上的中子衍射来证实。所提取的LTI相位的磁矩除了包含主交换之外，还包含对称性所允许的摆线的精细分量，这导致由于混合表示的位置相关对称性而导致沿着摆线传播的磁矩的小幅度变化。在HTI阶段，可以推导出脊柱磁矩的有限虚部，从而产生自旋摆线，而不是对于不同的脊柱自旋链具有相反的自旋手征的纯正弦结构。在这两个阶段中的交叉结网站的磁性排序是不同的，在纯Ni化合物中的相应的。与Ni $_3$ V $_2$ O $_8$相比，已经观察到HTI相的更宽的温度稳定性范围，这可以通过由于Co掺杂而导致的额外的单离子易轴各向异性来解释。Co掺杂的化合物的较大的不相容性在竞争的次近邻和最近邻相互作用之间产生较大的比率，与母体化合物中的0.39相比，对于7%（10%）Co的掺杂水平，该比率为$J_2/J_1$ =0.43（0.47）。
2013-10-16 cond-mat.str-el
Magnetic excitations and optical transitions in the multiferroic spin-1/2 system LiCu$_2$O$_2$
利用太赫兹吸收光谱研究了摆线磁体LiCu $_2$ O $_2$在12 T以下磁场中的磁激发.在自旋有序温度以下，我们观察到8个旋光跃迁的LiCu $_2$ O $_2$的自旋系统中的能量范围从4到30厘米$^{-1}$。在磁场中，模式的数量增加，并且电极化的强度翻转被看作模式能量的磁场依赖性的变化。零磁场下两个模式的偏振依赖性符合从bc平面倾斜$θ=41\pm1^{\circ}$的摆线的选择规则。对于其余六种模式的电和磁偶极子近似不能解释所观察到的偏振依赖性。我们没有看到在探索的能量范围内的电磁子，虽然有证据表明，它可以存在于4厘米以下的$^{-1}$。
2009-06-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microscopic Model and Phase Diagrams of the Multiferroic Perovskite Manganites
正交畸变钙钛矿锰氧化物RMnO 3（R为三价稀土离子）具有多种磁性和电性相，包括多铁性（即同时具有磁性和铁电性）相和迷人的磁电现象。通过建立微观自旋模型，对RMnO_3的相图进行了理论研究，该模型不仅考虑了超交换相互作用，还考虑了单离子各向异性（SIA）和Dzyaloshinsky-Moriya相互作用（Dzyaloshinsky-Moriya）.用Monte-Carlo方法对该模型进行了分析，得到了实验相图随R离子半径的变化关系，其中包含两种不同的多铁性态，即铁电极化为P//a的ab平面自旋摆线和P//c的bc平面自旋摆线。正交晶格畸变或由这种畸变增强的第二近邻自旋交换通过调节SIA和Σ能来精细地控制这两个相之间的激烈竞争。这导致晶格畸变诱导的P从a到c的重取向与实验一致。我们还讨论了A型反铁磁态的自旋结构、摆线自旋态的自旋结构、正弦共线自旋态的起源和性质等问题。
2009-10-28 cond-mat.mtrl-sci 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
Sawtooth lattice multiferroic BeCr$_2$O$_4$: Non-collinear magnetic structure and multiple magnetic transitions
本文实验确定了锯齿晶格反铁磁体 BeCr₂O₄ 的非共线磁结构及三个磁相变，发现其回旋自旋结构预示磁性驱动铁电性，为锯齿晶格多铁性研究提供了新候选材料。
2023-07-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Temperature-dependent properties of the magnetic order in single-crystal BiFeO3
我们报告的中子衍射和磁化强度的磁序在多铁性BiFeO 3的研究。在铁电单畴单晶中，存在三个传播矢量由晶体学对称性等效的摆线磁畴。摆线周期随温度的升高而缓慢增长。磁畴数量不随温度变化，但在接近N单元温度时除外，在该温度下，还观察到磁化强度的小跳变。在T=5 K时，磁旋轮线呈现轻微的非谐性。非谐性比以前在NMR研究中报道的要小得多。在室温下，在误差范围内观察到圆形摆线。我们认为，观察到的非谐性提供了重要的线索，了解BiFeO 3中的电磁振子。
2011-04-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Sinusoidal electromagnon in RMnO3: Indication of anomalous magnetoelectric coupling
多铁性锰氧化物RMnO_3的光谱是一个很大的难题。目前的模型不能解释这样的事实，即两个强的电磁振子存在于非共线的自旋摆线相，只有一个电磁振子幸存的过渡到共线的自旋正弦相位。我们发现，这是一个签名的存在下，打破旋转不变性的自旋空间中的异常磁电耦合，并产生振荡极化的基态。
2011-11-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Spin State and Spectroscopic Modes of Multiferroic BiFeO3
在低于$\TN \approx 640$ K的\BF的多铁性相中，光谱模式提供了负责长波长摆线性质的非常弱的相互作用的最灵敏的探针。最近，使用一个简单的微观模型确定了三个太赫兹和拉曼光谱测量的四种模式。虽然沿着$[-1,2,-1]$的Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）相互作用$D$诱导了具有波矢量$(2π/a)(0.5+δ, 0.5, 0.5-δ)$（$δ\approx 0.0045$）的摆线，但沿着电极化${\bf P}$的$[1,1,1]$方向的易轴各向异性$K$诱导了摆线的高次谐波，其在2.49和2.67 meV处分裂$Ψ_1$模式，并在3.38 meV处激活$Φ_2$模式。然而，该模型无法解释观测到的约2.17 meV的低频模式。我们现在证明，一个额外的DM相互作用$D'$沿$[1,1,1]$不仅产生所观察到的弱铁磁矩的高场相位高于18 T，但也激活光谱矩阵元素的近简并，低频$Ψ_0$和$Φ_1$模式，虽然它们的散射强度仍然非常弱。即使在不存在易轴各向异性的情况下，$D'$也会产生分裂$Ψ_1 $并激活$Φ_2$的摆线谐波。然而，观察到的模式频率和选择规则要求$D'$和$K$都是非零的。这项工作也解决了早期的分歧之间的光谱和非弹性中子散射测量。
2013-02-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
On the multiferroic skyrmion-host GaV4S8
GaV 4S 8在44 K时具有轨道有序性，在12.7 K以下具有复杂的磁性相图，其中包括铁磁性和摆线自旋有序。在低但有限的外部磁场下，这种材料中会形成Néel型skyrmions。Skyrmion是一种类自旋涡旋，由于其非平凡的自旋拓扑结构而引起了极大的理论兴趣，也被认为是新的数据存储技术的基本实体。有趣的是，我们发现，轨道有序相显示出相当大的铁电极化和多余的自旋驱动极化出现在所有的磁性相，包括skyrmion晶格相。因此，GaV 4S 8同时表现出磁性和极性有序，属于多铁性材料，近年来引起了极大的关注。在这里，我们总结了现有的实验信息的磁性，电子和介电性能的GaV 4S 8。通过进行详细的磁化率，电阻率，比热，和介电实验，我们补充了低温相图。具体来说，我们表明，低温和低场基态的GaV 4S 8似乎有一个更复杂的自旋配置比纯粹的共线铁磁自旋秩序。此外，在结构的Jahn-Teller转变的磁交换相互作用的变化从反铁磁的铁磁。我们还提供了实验证据，在GaV_4S_8中的钒V_4团簇可以被看作是自旋为1/2的分子单元。然而，在高温下，磁化率出现偏差，表明要么钒原子的磁矩独立波动，要么V4分子的激发态变得相关。
2016-06-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Direct coupling of ferromagnetic moment and ferroelectric polarization in BiFeO$_3$
实验研究了多铁性BiFeO $_{3}$单晶在高达41 T的脉冲强磁场中的自旋电极化的强度分量。对不同磁场方向电极化的强度的连续测量提供了明确的证据，证明了不仅在摆线相，而且在场致倾斜反铁磁相中，电极化垂直于六方$c$轴（${\bf P}_{\rm t}$）。${\bf P}_{\rm t}$的方向与倾斜反铁磁相中的铁磁矩直接耦合，因此通过改变所施加的磁场的方向来控制。这种磁电耦合是合理的金属配体杂化模型再现。
2019-10-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Symmetry-designed BiFeO3 single domain spin cycloid for efficient spintronics
本研究通过各向异性压缩应变在(111)pc BiFeO3中稳定单一反铁磁畴，实现铁电和反铁磁畴的确定性180°切换，并增强磁振子输运，为高效自旋电子学提供平台。
2025-10-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Complex Spin Structures and Origin of the Magneto-Electric Coupling in YMn2O5
结合中子四圆衍射和极化中子衍射技术，我们已经确定了复杂的自旋结构的多铁性，YMn_2O_5，在低温下表现出两个铁电相。得到的磁结构具有螺旋组件在这两个低温铁电相，磁相称和不相称，分别。在提出的微观理论的磁电耦合，我们的结果是一致的自旋电流模型，需要一个磁横向（摆线）螺旋结构，以诱导自发的电极化的强度和磁限制模型。我们的结果也解释了为什么电极化的强度在从超导到无公度的相变中发生变化。
2008-03-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Continuous Collapse of the Spin Cycloid in BiFeO3 Thin Films under an Applied Magnetic Field probed by Neutron Scattering
该研究利用三轴中子衍射证明，10 T 磁场可使 SrTiO3(110) 上约100 nm BiFeO3 薄膜的自旋摆线连续展宽并最终转变为 G 型反铁磁序，且临界磁场低于块体单晶。
2024-12-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
