Two kinds of specimens, with the major phase of Sr3Co2Fe24O41 (Sr3Co2Z) and SrCo2Fe16O27 (SrCo2W) hexaferrites respectively, were fabricated through solid-state reaction. The phase composition, magnetic and dielectric properties, magnetodielectric (MD) effect, magnetoelectric (ME) effect and pyroelectric properties were studied. Results show that magnetic and dielectric anomalies are induced by the magnetocrystalline anisotropy (MCA) transition. They can be considered as characteristic properties (e.g., Sr3Co2Z at 370 K) but are not a sufficient condition for the MD and ME coupling. The T-block structure, existing in Sr3Co2Z but absent in SrCo2W, results in the dielectric response with ferroelectric (FE) and magnetic contributions.
Magnetoelectric domains and their switching mechanism in a Y-type hexaferrite
利用共振X射线显微衍射技术,我们对Y型六角铁氧体Ba $_{0.5}$ Sr $_{1.5}$ Mg $_2$ Fe $_{12}$ O $_{22}$的磁化强度和磁极性畴进行了成像。我们表明,磁极性域结构可以控制的磁场和电场,这些领域的完全反转可以简单地通过在没有一个电场偏置的情况下施加的磁场的逆转。此外,我们表明,在不同的X射线偏振通道测量的衍射强度不能再现的极性磁结构,被称为2扇横锥(TC)模型的公认的模型。我们提出了一个修改这个模型,实现了良好的定量协议与我们所有的数据。我们发现,TC模型的偏差是大的,可能是由于内部的磁手征,最有可能继承自父螺旋(非极性)相。
Magnons and Magnetodielectric Effects in CoCr$_2$O$_4$: Raman Scattering Studies
磁电材料由于其所表现出的丰富的现象而引起了广泛的技术和科学兴趣,包括磁性和铁电性有序的共存,磁介电行为,以及诸如电磁振子的奇异混合激发。多铁性尖晶石材料CoCr $_2$ O $_4$是多铁性材料的一个特别有趣的例子,因为亚铁磁相的磁电行为的证据似乎与传统的非共线自旋驱动机制相冲突。用非弹性光散射方法研究了CoCr $_2$ O $_4$的磁振子和声子谱随温度、压力和磁场的变化.在CoCr $_2$ O $_4$的居里温度($T_C \sim 94$ K)以下,我们观察到具有T $_{1g}$对称性的$ω\sim 16 \,\text{cm}^{-1}$ $\boldsymbol q=0$磁振子,它具有轴向矢量的变换性质。T $_{1g}$对称磁振子的极大拉曼强度是具有大磁光响应的材料的特征,并且可能由强烈调制CoCr $_2$ O $_4$中的介电响应的大的磁波动引起。的T $_{1g}$ -对称磁振子的拉曼磁化率表现出很强的磁场依赖性,这是一致的磁介电响应中观察到的CoCr $_2$ O $_4$,这表明磁介电行为在CoCr $_2$ O $_4$主要是从磁场依赖性抑制的磁波动,强烈耦合到长波长的声子。随着所施加的压力增加CoCr $_2$ O $_4$中的磁各向异性降低了CoCr $_2$ O $_4$中T $_{1g}$对称性磁振子拉曼磁化率的磁场依赖性,表明应变可用于控制…
Probing magnetic symmetry in antiferromagnetic Fe4Nb2O9 single crystals by linear magnetoelectric tensor
在本研究中,我们研究了磁介电,磁电(ME),和角依赖极化在单晶Fe 4 Nb 2 O 9。当磁场沿三个正交的x-、y-(y//[120])和z方向施加时,发现仅在T-N接近95 K时,磁介电效应在ε(x)(x//[100])、ε(y)(y//[120])和ε(z)(z//[001])中是显著的。当沿三个正交方向施加高达9 T的有限磁场时,在反铁磁相中可以感应出分别为70、100和30 μ C/m(2)的有限极化P-x、P-y和P-z。角相关极化测量验证了T-N以下的主要线性ME效应。从上述实验结果可以推断出具有所有九个非零分量的线性ME张量a(ij),表明倾斜反铁磁位形具有低得多的磁点群-1'。
Broadband Free Space Impedance in $\mathrm{Co_2Z}$ Hexaferrites by Substitution of Quadrivalent Heavy Transition Metal Ions for Miniaturized RF Devices
Magnetocapacitance as a sensitive probe of magnetostructural changes in NiCr$_2$O$_4$
尖晶石NiCr $_2$ O $_4$的特征在于使用介电和高磁场测量。磁介电响应的趋势落入三个明确的温度制度对应于已知的磁性和结构转变。在65 ° K以上,观察到介电常数对弱磁场的依赖性,没有滞后。当30\,K\,$\leq\,T\,\leq$\,65\,K时,观察到介电常数对磁场的强烈依赖性,并且滞后发展,导致所谓的蝴蝶环。在30 ℃以下,磁介电滞后增强.磁介电磁滞反映了磁滞,表明自旋-自旋相互作用是NiCr $_2$ O $_4$中磁电效应的机制。然而,在高磁场下,磁化强度继续增加,而介电常数饱和。NiCr $_2$ O $_4$的磁介电测量结果表明,在20 K时存在一个额外的先前未观察到的转变。磁性和结构的细微变化表明,这种20,K异常对应于亚铁磁有序化的完成和自旋驱动的结构畸变。我们证明了磁电容是磁结构畸变的灵敏探针。
Magnetodielectric study in SiO2-coated Fe3O4 nanoparticle compacts
研究了表面包覆SiO_2 $_{2}$的Fe $_{3}$ O $_{4}$磁性纳米粒子的介电性能。在高温下,磁场引起的介电常数和介电损耗的变化具有相反的符号和强烈的频率依赖性,这是由非本征磁介质耦合--Maxwell-Wagner效应和磁阻效应共同作用的结果。界面缺陷的存在导致测量中出现明显的迟滞现象。另一方面,在低温下的介电和磁性的强耦合矛盾的Maxwell-Wagner模型,建议内禀磁介电耦合。我们的观测结果与最近的极化开关测量结果相一致,证实了高损耗Fe $_{3}$ O $_{4}$中存在低温多铁态。这种核壳结构为实现低损耗的实用磁电材料提供了一条新的途径。
The effects of non-stoichiometric lattice structure and secondary phase α-Fe2O3 on modifying the magnetic, electrical, and magneto-electric properties of Eu doped BaFe12O19 hexaferrite
Pondicherry University(本地治里大学);UGC – DAE Consortium for Scientific Research Mumbai Centre, Bhabha Atomic Research Centre(UGC-DAE科学研究联合体孟买中心,巴哈原子研究中心)
Magnetic Structural Unit with Convex Geometry: a Building Block Hosting an Exchange-striction-driven Magnetoelectric Coupling
我们进行了实验和理论相结合的磁场($B$)诱导的反铁磁材料Pb(TiO)Cu $_4$(PO $_4$)$_4$,其结构的特点是由一个交错排列的Cu $_4$ O $_{12}$磁性单元的凸几何形状称为正方形冲天形的演变的磁性和铁电性能的研究。我们的实验表明,$B$诱导的相变从先前报道的低$B$线性磁电相到新的高$B$磁电相,伴随着电极化的强度的90 $^\circ$翻转和巨大的磁介电效应.此外,我们观察到一个$B$诱导的符号反转的铁电极化在高$B$相。我们的模型和第一性原理计算表明,所观察到的复杂的磁电行为很好地解释在每个铜$_4$ O $_{12}$单元中产生的$B$依赖电极化的强度的所谓的交换收缩机制。本研究表明,基于凸形磁结构单元的材料设计值得探索,以发展强磁电耦合。
High-resolution neutron diffraction determination of noncollinear antiferromagnetic order in the honeycomb magnetoelectric Fe$_{4}$Nb$_{2}$O$_{9}$
Institute for Basic Science (IBS)(韩国基础科学研究院);Yonsei University(延世大学);Chonnam National University(全南国立大学);Center for Integrated Nanostructure Physics, Institute for Basic Science (IBS)(韩国基础科学研究院集成纳米物理中心);Sungkyunkwan University(成均馆大学);Rutgers University(罗格斯大学)
Origin of Large Dielectric Constant with Large Remnant Polarization and Evidence of Magnetoelectric Coupling in Multiferroic La modified BiFeO3-PbTiO3 Solid Solution
Magnetic field driven enhanced ferroelectric switching in self-grown ferroelectric-ferromagnetic composite in the BiFeO3-BaTiO3 multiferroic alloy system
多年来,人们试图弥补多铁性BiFeO 3体相态的固有弱点,如高漏电流和铁磁相关性的缺乏,并通过与其他钙钛矿形成固溶体来利用其磁电势。近几年的研究表明,BiFeO_3与BaTiO_3的合金化,无论有无添加剂,都可以诱导铁电和铁磁开关。虽然从技术应用的角度来看,这两种铁性序的共存是令人鼓舞的,但该系统中铁磁性的起源仍然难以捉摸。在这里,我们合成了这样的组合物,并进行了详细的结构分析,采用磁性分离的粉末颗粒。我们发现,铁磁性的起源在于自发沉淀的一个小的(~ 1wt%)钡六角铁氧体(BaFe 9 O 19)相,通常未检测到在常规的X射线衍射研究从整个标本的粉末取样。我们还表明,尽管微不足道的分数的亚铁磁相,这种自生长的复合材料表现出显着增强的铁电开关在外部磁场的存在下。我们得到了一个直流磁电耦合~ 9 × 10-8 s/m,这是一个值,这是已报道的层状铁电/铁磁层压板和双层薄膜铁电-铁磁hetrostructures。我们的研究表明,合理的大磁电耦合是可实现的,在简单的0-3铁电-铁磁块状复合材料提供的合成策略的开发,诱导自发沉淀的铁磁相在小体积分数,以确保良好的绝缘行为的复合材料,从而开发。