Spin-polarization coupling in multiferroic transition-metal oxides
本文对莫特绝缘过渡金属氧化物的所有电子组态提出了系统的磁感应铁电性和晶格调制的微观理论。强耦合微扰理论的各种机制的极化。特别是，自旋-轨道相互作用的配位体p轨道被证明给铁电极化的自旋电流的形式，这起着至关重要的作用，特别是在EG系统。与多铁性TbMnO 3的半定量协议。通过对X射线和中子散射实验的预测，阐明了不同材料中自旋极化耦合的微观机制。
2007-01-25 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
Impurity effects in multiferroic compounds
我们利用多铁性化合物自旋动力学的运动方程方法研究了多铁性材料中杂质的影响。我们将杂质模型化为一个两能级系统，重点研究杂质自旋缓慢弛豫的区域。当杂质强度较弱时，主自旋振荡不衰减，电极化的强度不受影响。然而，随着杂质强度的增加，主自旋分量得到阻尼，并抑制了自旋极化。由于多铁性材料的极化是由磁有序驱动的，我们得出结论，杂质的存在对多铁性是有害的。
2009-03-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure-induced polarization reversal in multiferroic $YMn_2O_5$
低温铁电极化的多铁性$YMn_2O_5$是完全逆转的临界压力为10 kbar和相变从无公度到公度磁相是由压力超过14 kbar。高压数据与热膨胀测量相关，表明在低温过渡到无公度相时存在显著的晶格应变。研究结果支持了多铁性$RMn_2O_5$化合物铁电性的交换伸缩模型，并表明了磁阻挫和自旋-晶格耦合的重要性。
2008-06-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ab-initio prediction of a new multiferroic with large polarization and magnetization
利用第一性原理密度泛函理论设计了一种具有大自发磁化强度和极化强度的新型磁性铁电体。通过{ \it ferri-}磁性行为结合磁性，避免了与生产坚固绝缘铁磁体相关的常见困难。我们表明，有序的钙钛矿\BFCO将具有$\sim$ 80 $μ$ C/cm $^2$的极化，283 $μ$ C/cm $^{2}$的压电系数，和$\sim$ 160 emu/cm $^3$的磁化强度（2 $μ_B$每个公式单元），远远超过任何已知的多铁性的性质。
2004-10-12 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
Exchange striction induced giant ferroelectric polarization in copper based multiferroic material $α$-Cu$_2$V$_2$O$_7$
我们报告$α$ -Cu $_2$ V $_2$ O $_7$是一个不适当的多铁性与同时发展的电极化和磁化低于$T_C$ = 35 K。所观察到的幅度为0.55 $μ$ Ccm $^{-2}$的自发极化在铜基非正常多铁性材料中是最高的。我们的研究表明，即使在低磁场下，$T_C$以下也存在相当大的磁电耦合。基于密度泛函理论（DFT）的理论计算表明，$α$ -Cu $_2$ V $_2$ O $_7$中的磁性是由于Cu的独特的金字塔（CuO $_{5}$）环境导致的极性晶格畸变驱动的{ \em铁轨道}有序的结果。自旋轨道耦合（SOC）进一步稳定了轨道有序，对磁性至关重要。计算结果表明，起源的巨型铁电极化主要是由于对称的交换-伸缩机制，并证实了随温度变化的X射线研究。
2015-05-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Experimental observation of ferrielectricity in multiferroic DyMn2O5: revisiting the electric polarization
多铁性RMn_2 O_5（R为稀土离子）的电极化的强度及其磁起源仍是一个有争议的问题。在这项工作中，依赖于温度的电极化的强度的DyMn 2 O 5，这个RMn 2 O 5家族中最有吸引力的成员，使用热释电电流的方法，在不同的电冷却的终点温度，加上正向上-负向下（PUND）技术进行了研究。结果表明，DyMn_2O_5在低温下表现出铁电性而非铁电性，表现为两个相互作用且反平行的铁电亚晶格，且具有不同的温度依赖性。这两个铁电亚晶格被认为是由Mn-Mn自旋相互作用和Dy-Mn自旋相互作用的对称交换-伸缩机制产生的。路径依赖的电极化的强度反映了低温区的一级磁转变。这种磁电效应主要归因于Dy的自旋序对磁场的敏感性。本实验有助于澄清DyMn_2 O_5和其他RMn_2 O_5多铁性材料中令人困惑的问题。
2013-06-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Huge Spin-Driven Polarizations at Room-Temperature in bulk BiFeO3
第一类多铁性材料的自旋驱动极化被预先存在的铁电极化所掩盖。利用第一性原理计算结合自旋模型，我们发现了室温多铁性BiFeO 3中两个隐藏的，但巨大的自旋驱动极化。一个是与全球反演对称性打破了FE扭曲和其他相关的反铁畸变八面体旋转与本地反演对称性打破。与最近的中子散射的比较表明，第一极化达到3.0 $μ$ C/cm $^2$，这是大于任何其他多铁性材料。我们详尽的研究铺平了道路，以揭示各种磁电耦合，产生隐藏的自旋驱动极化在其他I型多铁性。
2015-04-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multiferroicity, The coupling between magnetic and polarization
多铁性是指两种或两种以上基本铁性共存的多功能材料，是近年来凝聚态物理和材料科学研究的热点之一。多铁性材料中多个序参量的共存带来了新的物理现象，并为新的器件功能提供了可能。多铁性研究活动的复苏是由一些新的发现和概念，实验和理论证明。在这篇评论文章中，我们概述了一些进步的里程碑，在这一刺激领域，特别是对于那些单相多铁性的磁性和铁电性共存。首先，我们将重点介绍多铁性的物理概念和当前将磁性和铁电性整合到单相系统中的挑战。随后，我们将总结用于组合这两种订单的各种策略。特别关注三种新的多铁性产生机制：（1）由打破空间反转对称性的自旋序（如螺旋和E相反铁磁自旋序）诱导的铁电性，（2）源于电荷有序态的铁电性，（3）铁磁有序系统。然后，我们将讨论元激发，如电磁振子，和应用潜力的多铁性。最后，展望了存在的问题和机遇。
2009-08-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multiferroicity induced by dislocated spin-density waves
我们发现了一个新的途径走向多铁性，显示如何磁性可以驱动铁电性，而不依赖于反转对称性破缺的磁序。我们的自由能分析表明，任何相称的自旋密度波有序的相位位错，即使它是共线的，引起电极化的强度。由于位错的存在，电子中心、磁性中心和反转中心不重合，这是多铁性耦合的充分条件。新的机制解释了形成的多铁性相的磁性可磁化性转变，如观察到的YMn $_{2}$ O $_{5}$和相关化合物。我们预测，在这些多铁性材料中，振荡的电极化是伴随着均匀极化。在此基础上，我们提出了具有铁电性的新型磁性材料。
2007-05-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Noncentrosymmetric High-Temperature Superconductivity in doped $d^9$ Multiferroics
本研究受对称性破缺、强关联与非常规超导的关联启发，提出通过化学掺杂人工构建的$d^9$多铁材料来设计非中心对称高温超导体的策略，衔接了关联绝缘体中铁电反铁磁共存与掺杂体系超导涌现两类现象。
2025-06-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multiferroic nitride perovskites with giant polarizations and large magnetic moments
具有铁电性和磁性之间耦合的多铁性已经被追求了几十年。然而，由于铁电性和磁性之间的共同权衡，它们的磁电性能仍然有限。在这里，提出了一个家庭的氮化物钙钛矿作为多铁性与突出的物理性能和非平凡的机制。以GdWN $_3$为原型，我们的第一性原理计算发现其钙钛矿相具有大的极化（例如$111.3$ $μ$ C/cm $^2$对于$R3c$相）和磁矩$7$ $μ_{\rm B}$ /Gd $^{3+}$。更有趣的是，它的铁电起源是多重的，具有来自Gd $^{3+}$和W $^{6+}$离子的显著贡献，不同于其姐妹成员LaWN $_3$，其中铁电性几乎仅来自W $^{6+}$离子。随着稀土离子尺寸的减小，A位离子对铁电不稳定性的贡献越来越大。考虑到小的稀土离子可以是氮化物钙钛矿中适当的铁电性和磁性的主要来源，我们的工作提供了一条追求更多具有非常规机制和最佳性能的多铁性的路线。
2022-11-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multiferroic Properties of CaMn$_7$O$_{12}$
本文报道了CaMn $_7$ O $_{12}$是一种新的磁性多铁性材料。铁电极化的出现与磁相变（$\sim90$ K）相一致，表明存在由磁性引起的铁电性，进一步证实了其强磁电响应。相对于其他已知的磁性多铁性，CaMn $_7$ 0 $_{12}$显示出有吸引力的多铁性，例如高铁电临界温度和大极化。更重要的是，这些结果为在掺杂氧化物中寻找磁性多铁性材料开辟了一条新的途径。
2011-11-01 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
Polar phonons and spin excitations coupling in multiferroic BiFeO3 crystals
BiFeO3单晶的拉曼散射测量显示了磁序和晶格振动之间的重要耦合。声子的温度演化表明，最低能量的E和A1声子模式耦合到自旋顺序的Neel温度。此外，在E声子和磁振子中同时观察到与自旋重取向相关的低温异常。这些结果表明，磁致伸缩在BiFeO 3中起着重要的作用。
2009-05-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Room temperature multiferroicity in orthorhombic LuFeO$_3$
从测量的介电，铁电和磁性，我们观察到同时铁电和磁性转变约$\sim$ 600 K的正交LuFeO $_3$。我们还观察到在室温下，在$\sim$ 15 kOe的磁场下，$\sim$对反射极化的抑制达到95\%。在磁场作用下，极化抑制的程度随磁场的增大而单调增加。这些结果表明，即使是正交晶系的LuFeO $_3$是一个室温多铁性的II型品种表现出相当强的磁化和极化之间的耦合。
2014-08-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
First principles study of the multiferroics BiFeO$_{3}$, Bi$_{2}$FeCrO$_{6}$, and BiCrO$_{3}$: Structure, polarization, and magnetic ordering temperature
我们提出了一个{ \it ab initio}密度泛函理论研究的三个铋基多铁性，BiFeO $_{3}$，Bi $_{2}$ FeCrO $_{6}$，和BiCrO $_{3}$。我们讨论了这三个系统的晶体和电子结构的差异，我们表明，LDA+ $U$方法的应用是必不可少的，以获得真实的结构参数Bi $_{2}$ FeCrO $_{6}$。我们计算所有三个系统的磁最近邻耦合常数，并显示如何安德森的超交换理论可以应用到解释这些耦合常数的符号和相对大小。从耦合常数，然后我们得到一个平均场近似的磁有序温度。通过对这三种系统的比较，我们讨论了在室温以上设计具有大磁化强度的多铁性材料的可能性。
2005-08-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Field-induced continuous rotation of the polarization in multiferroic Mn$_{0.95}$Co$_{0.05}$WO$_{4}$
本文报道了在磁场作用下，Mn $_{0.95}$ Co $_{0.05}$ WO $_{4}$的极化连续旋转的观测结果.在零磁场下，该化合物在12.2K下表现出向螺旋磁性和铁电相的转变，这是基态，极化沿b轴取向。增加的b轴磁场使铁电极化连续地朝向a轴旋转，指示自旋螺旋平面的旋转。这种旋转在很大的磁场和温度范围内延伸。在3特斯拉的恒定磁场下，在降低温度时，极化也从铁电转变处的a轴向b轴旋转。
2012-07-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Giant Magnetoelectric Effect in a Multiferroic Material with a High Ferroelectric Transition Temperature
我们提出了一个独特的例子，巨磁电效应在传统的多铁性HoMnO 3，其中极化是非常大的（~56 mC/m2）和铁电转变温度是高于磁有序温度的顺序。我们将巨磁电效应的独特性归因于具有大磁矩的稀土离子完全由偏心位移引起的铁电性。这一发现为设计具有大极化、高铁电转变温度和大磁电效应的多铁性材料提供了一条新的途径。
2008-05-21 cond-mat.mtrl-sci 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
Phonons in the multiferroic langasite Ba$\_3$NbFe$\_3$Si$\_2$O$\_{14}$ : evidences for symmetry breaking
手性硅酸镧镓Ba $\_3$ NbFe $\_3$ Si $\_2$ O $\_{14}$是一种多铁性化合物。虽然它的磁序低于T $\_N$ =27 K，现在已经很好地表征，但它的极序仍然有争议。因此，我们着眼于声子谱及其温度依赖性，以解开可能的晶体对称性破缺。我们结合光学测量（红外和拉曼光谱）与从头计算，并表明，即使在室温下的声子谱中的极性状态的签名是明确存在的。从THz范围内较软声子模的出现可以看出，在120 K以下发生了额外的对称性降低。这些结果证实了这种硅酸镧镧矿的多铁性，并开辟了新的途径来了解极性态的起源。
2015-08-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
BaFe$_2$Se$_3$: a high $T_{\rm C}$ magnetic multiferroic with large ferrielectric polarization
铁硒化物是重要的，因为它们的超导性能。在这里，一个意想不到的现象被预测发生在铁硒化合物与准一维梯形几何：BaFe $_2$ Se $_3$应该是一个磁性铁电系统，通过交换伸缩驱动其磁块秩序。预期稳健的性能（高$T_{\rm C}$和大偏振）。与大多数多铁性材料不同，BaFe $_2$ Se $_3$是铁电的，其极化主要在阶梯之间抵消。然而，与大多数磁性多铁性材料相比，其强磁致伸缩仍然产生大的净极化（$\sim$ $0.1$ $μ$ C/cm $^2$）。它的完全铁电态，能量仅略高于铁电态，具有巨大的非正常极化$\sim$ $2-3$ $μ$ C/cm $^2$。
2014-10-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic field-induced spontaneous polarization reversal in multiferroic Mn$_{0.85}$Co$_{0.15}$WO$_4$
本文研究了多铁性系统Mn $_{1-x}$ Co $_x$ WO $_4$（x= 0.135，0.15和0.17）在磁场$H_c$沿单斜$c$轴取向下的磁性和铁电性质。Mn $_{0.85}$ Co $_{0.15}$ WO $_4$处于两个螺旋自旋结构之间的相界，当在$H_c>$ 25 kOe的场中冷却时，表现出铁电极化的自发符号变化。铁电极化的起源进行了研究，并确定了两个磁交换相互作用的极化。在Mn $_{0.85}$ Co $_{0.15}$ WO $_4$域的特征螺旋自旋结构，已知为x $<$ 0.15和x $>$ 0.15，共存并形成域边界。不同的域的全球极化的贡献被确定。Mn $_{0.85}$ Co $_{0.15}$ WO $_4$中的极化反转可以通过对极化的各种贡献和不同螺旋自旋级的磁畴之间的强相关性的组合来解释，从而导致跨畴壁的平滑过渡，这保留了自旋螺旋的手性。
2014-02-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multiferroic kinks and spin-flop transition in Ni$_{2}$InSbO$_6$ from first principles
本文通过第一性原理结合蒙特卡罗与朗道理论，揭示了Ni$_{2}$InSbO$_6$中由多铁性扭结构成的长周期非公度磁态，预测了磁场驱动的多级磁相变及电场调控机制，为多铁性材料预测建模开辟新途径。
2024-09-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Domain switching and exchange bias control by electric field in multiferroic conical magnet Mn$_2$GeO$_4$
研究了多铁性圆锥磁体Mn $_2$ GeO $_4$的电场效应，发现铁磁和铁电序参量之间存在强耦合.系统评价的电极化的强度在低于5.5 K的多铁性相在各种场冷却条件下揭示，小磁场的0.1 T显着降低所需的电场需要达到饱和。通过施加电场在磁场依赖的磁滞测量磁化M和极化P的电可控交换偏置，观察到的现象非常罕见的单相多铁性。此外，在特定的磁场条件下，实现了P和M畴的不可逆电开关。
2020-06-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Excess-Hole Induced High Temperature Polarized State and its Correlation with the Multiferroicity in Single Crystalline DyMnO3
控制多铁性材料的铁电性和磁性一直是一个重要的研究课题。我们报告的形成一个高度极化状态的多铁性DyMnO3单晶的发展远高于磁转变温度，我们属性它的热刺激去极化电流效应的过剩空穴形成Mn 4+离子的系统。我们还表明，这种高温极化状态密切相关的低温铁电态，这是由无公度的螺旋磁顺序Mn自旋。该研究为锰氧化物体系的多铁性调控提供了一种有效的途径。
2014-09-03 cond-mat.mtrl-sci
Strain-induced multiferroicity in Cr1/3NbS2
本研究提出通过应变在非极性自旋螺旋材料中诱导极化以实现多铁性的新途径，利用磁电双折射技术与应变工程，证实了应变的Cr1/3NbS2在磁转变时出现极矢量，确立其为II型多铁性材料。
2025-10-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
A high-temperature multiferroic Tb$_2$(MoO$_4$)$_3$
研究在 Tb$_2$(MoO$_4$)$_3$ 中利用顺磁且强磁弹性的 Tb$^{3+}$ 磁矩，在 432 K 下通过沿不同晶向施加磁场控制铁电极化，为高温多铁材料设计提供新思路。
2024-05-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magneto-electric coupling in type-I multiferroic ScFeO$_3$
本文采用从头计算方法研究了新近发现的多铁性ScFeO $_3$的电子结构和铁电性质。在半填充组态中，Fe的$3d$流形自然有利于反铁磁有序，反铁磁Néel温度的理论估计与实验值吻合得很好。发现Sc原子的偏心驱动了反转破缺，导致了$\sim$ 105\，$μ$ C/cm $^{2}$的大铁电极化.令人惊讶的是，铁电极化对Fe原子的局部磁化敏感，导致大的负磁电相互作用。这种行为在I型多铁性材料中是出乎意料的，因为磁性和铁电性顺序是不同的起源。
2016-11-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spherical neutron polarimetry study of hysteresis in multiferroic MnWO4
用球形中子极化仪研究了多铁性MnWO_4的磁结构与温度的关系。电场的施加将磁结构驱动到单个手征域。这样做所需的字段的大小示出随温度增加。进一步证明了磁序与电极化的强度之间的联系。
2009-07-08 cond-mat.mtrl-sci
Direct observation of topological magnon polarons in a multiferroic material
本研究通过中子谱学在多铁材料Fe2Mo3O8中直接观测到磁振子极化子，发现其由Dzyaloshinskii-Moriya相互作用诱导的强磁振子-声子耦合形成，且带反转的极化子具有拓扑非平凡性，为拓扑态研究提供新途径。
2023-12-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-Orbit Coupling and Ion Displacements in Multiferroic TbMnO3
基于相对论密度泛函理论（DFT）计算，研究了TbMnO 3铁电极化的电子和磁性.与实验结果一致，我们证明了TbMnO_3的自旋螺旋面可以是bc面，也可以是ab面，但不能是ac面。至于FE极化的机制，我们的工作表明，“纯电子”模型的KNB是不足以预测FE极化的绝对方向。对于ab-平面自旋螺旋态的TbMnO 3，由KNB模型预测的FE极化方向是相反的DFT计算预测。在确定自旋螺旋态FE极化的大小和绝对方向时，发现考虑离子从其电对称位置的位移是至关重要的。
2008-07-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
First-principles study of spontaneous polarization in multiferroic BiFeO$_3$
采用密度泛函理论和LSDA+U方法，在局域自旋密度近似下计算了铁电体BiFeO $_3$的基态结构和电子性质.晶体结构被计算为菱形空间群$R3c$，电子结构被发现是绝缘和反铁磁的，都与现有的实验非常一致。预测了90-100 $μ$ C/cm $^2$的大铁电极化，与铁电相中的大原子位移和最近的实验报告一致，但与早期实验相差一个数量级。一种可能的解释是，后者可能遭受了大的泄漏电流。然而，过去和当代的测量结果与现代偏振理论相一致，这表明报告的偏振范围可能对应于结构空间中不同的切换路径。需要对充分表征的散装样品进行现代测量，以证实这一解释。
2004-07-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The complex multiferroic phase diagram of Mn$_{1-x}$Co$_x$WO$_4$
通过磁性、热容和极化实验研究了Mn $_{1-x}$ Co $_{x}$ WO $_4$单晶的完整磁性和多铁性相图。我们发现，铁电极化$\overrightarrow{P}$在多铁性状态突然改变其方向后，增加Co含量，x两次。当x $_{c1}$ =0.075时，$\overrightarrow{P}$从$b-$轴旋转到$a-c$平面，当x $_{c2}$ =0.15时，它翻转回$b-$轴。多重极化触发器的起源被确定为Co各向异性对自旋螺旋的取向和形状的影响，从而导致由相应相位中的极化幅度的减小引起的热力学不稳定性。铁电极化的定性描述是通过考虑链内（$c-$轴）以及链间（$a-$轴）连接的磁性离子的交换路径。在一个狭窄的钴浓度范围（0.1 $\leq$ × $\leq$ 0.15），一个中间相，夹在共线高温和螺旋低温相，被发现。新相具有与MnWO $_4$的低温磁结构相似的共线和相称的自旋调制。
2012-06-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anisotropic magnetic field responses of ferroelectric polarization in a trigonal multiferroic CuFe1-xAlxO2 (x=0.015)
利用中子衍射、磁化强度和电介质的极化测量等方法，研究了在不同方向施加磁场下，铁电相为基态的三角磁电（ME）多铁性CuFe_（1-x）Al_xO_2（x=0.015）中铁电体的inclinate-helimagnetic有序随磁场的变化.根据这些结果，我们建立了平行于c轴、平行于螺旋轴和垂直于c轴和螺旋轴的三个磁场主方向的H-T磁相图。先前对CuFe_（1-x）Ga_xO_2（x=0.035）的电介质的极化（P）测量表明，“磁畴结构”对磁场的依赖性导致P [S]的明显磁场响应。Seki等人，物理学评论快报，103 237601（2009）]，本研究揭示了铁电螺旋磁有序“在每个磁畴中”的各向异性磁场依赖性也可以是CuFe 1-xAxO 2系统（A=Al，Ga）中P的各种磁场响应的来源。
2009-12-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Periodicity-dependence of the ferroelectric properties in BiFeO3/SrTiO3 multiferroic superlattices
采用脉冲激光烧蚀法在（100）取向SrTiO 3衬底上制备了由多铁性BiFeO 3和绝缘层SrTiO 3组成的人工超晶格（BiFeO 3）m（SrTiO 3）m（m= 1 ~ 10）。研究了周期性（8- 80 A）变化的超晶格的剩余极化和漏电流行为。与单层BiFeO 3薄膜相比，随着周期的增加，漏电流降低了几个数量级。减少泄漏和固有的极化滞后被观察到，并证实了PUND分析的周期在20- 60 A的范围内。漏电流主要由空间电荷限制的导电决定
2007-10-25 cond-mat.mtrl-sci 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
Altermagnetic type-II Multiferroics with Néel-order-locked Electric Polarization
National Laboratory of Solid State Microstructures, School of Physics, Nanjing University（南京大学固体微结构物理学院）；Jiangsu Key Laboratory of Artificial Functional Materials and Department of Materials Science and Engineering,Nanjing University（南京大学材料科学与工程系）；Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University（南京大学先进微结构协同创新中心）；Center for Quantum Transport and Thermal Energy Science, School of Physics and Technology, Nanjing Normal University（南京师范大学物理科学与技术学院）
通过对称性分析和微观理论，证明了交变磁Néel序可产生电极化，建立了交变磁多铁中Néel序锁定电极化的微观机制，并以单层MgFe$_2$N$_2$为例进行第一性原理验证。
2026-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Polarization evolution equation for the exchange-strictionally formed II-type multiferroic materials
本文利用量子流体动力学方法，从晶胞离子组合出发推导了II型多铁材料中由交换收缩机制形成的极化演化方程，发现相互作用项与三个自旋密度矢量混合积的四阶空间导数成正比。
2024-07-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Polarization and magnetization dynamics of a field-driven multiferroic structure
本文研究了铁电/铁磁体界面上的静电屏蔽引起的线性磁电耦合的多铁性链。利用基于耦合Landau-Khalatnikov方程和有限温度Landau-Lifshitz-Gilbert方程的方法，从理论上研究了外磁场和电场作用下的动态铁电和磁响应。此外，我们比较了蒙特卡罗计算。结果表明，对于BaTiO_3/Fe材料参数，极化和磁化强度可分别由外加磁场和电场控制。
2010-07-09 cond-mat.mtrl-sci
Electric polarization evolution equation for antiferromagnetic multiferroics with the polarization proportional to the scalar product of the spins
本文基于量子流体动力学和自旋-轨道平均场论证自旋流极化模型，重新推导电偶极矩算符，并建立反铁磁多铁材料的极化演化方程。
2024-09-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Colossal Type-II Multiferroic Polarization Driven by Collinear Spin Orders
Nanjing University of Science and Technology（南京理工大学）；School of Physics, Nanjing University（南京大学物理学院）；Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University（南京大学先进微结构协同创新中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Jiangsu Physical Science Research Center, Nanjing University（南京大学江苏省物理科学研究中心）
提出一种不依赖自旋-轨道耦合和自旋-晶格耦合的磁电耦合机制，在共线3d磁性系统中实现高达25.00 μC/cm²的面内铁电极化，比典型II型多铁体大两个数量级。
2026-05-23 cond-mat.mtrl-sci
Nonrelativistic spin-splitting multiferroic antiferromagnet and compensated ferrimagnet with zero net magnetization
本文提出并验证了利用铁电极化电控零净磁矩自旋劈裂反铁磁体与补偿亚铁磁体自旋极化的设计原则，为磁电自旋电子器件发展开辟新路径。
2025-01-06 cond-mat.mtrl-sci
Designing Asymmetric Multiferroics with Strong Magnetoelectric Coupling
多铁性为电场控制磁性提供了令人兴奋的机会。不幸的是，单相多铁性适合在室温下这样的应用还没有被发现。在此，我们提出了一种新型的多铁性材料的概念，即“非对称多铁性”。在非对称多铁性材料中，两个局部稳定的铁电态是不对称等价的，导致这两个铁电态之间的磁性不同。此外，我们从第一性原理预测，具有LiNbO 3型结构的Fe-Cr-Mo超晶格是这样一个不对称的多铁性。强亚铁磁性，高铁电极化，和显着的磁性转变温度对极化的依赖性，使这种不对称的多铁性在室温下实现磁场控制的理想候选人。我们的研究表明，非对称多铁性可能为磁的电压控制提供一个新的舞台，并在自旋电子学和量子计算中找到它的应用。
2014-06-05 cond-mat.mtrl-sci
Tri-layer superlattices: A route to magnetoelectric multiferroics?
我们探索计算形成的三层超晶格作为一种替代方法相结合的铁电性与磁性，形成磁电多铁性。我们发现三层结构对超晶格极化的贡献与传统铁电体中的典型极化相比很小，并且可切换的铁电组分可以忽略不计。相比之下，我们表明，外延应变和“负压”可以产生大的，可切换的极化是兼容的磁性共存，即使在材料中没有活跃的铁电离子。
2007-06-29 cond-mat.mtrl-sci
Giant ferroelectric polarization and electric reversal of strong spontaneous magnetization in multiferroic Bi2FeMoO6
BiFeO $_3$是最著名的多铁性材料，但由于其反铁磁性，没有很强的自发磁化。研究表明，基于BiFeO $_3$的双钙钛矿结构Bi $_2$ FeMoO $_6$（空间群为R3（\#146））既能实现巨铁电极化，又能实现强自发磁化.我们的第一性原理声子谱确定，这种多铁性R3相是稳定的。系统的计算表明，该材料是自旋极化的半导体，禁带宽度为0.54 eV，铁电极化强度为85 $μ$ C/cm $^2$ .这种铁电性与BiFeO $_3$相当，但这里得到的是强亚铁磁性，每个分子式单元的净磁矩为2 $μ_B$，居里温度为650 K。铁电极化和磁易磁化轴均为赝立方[111]取向。进一步的分析表明，外加电场可以通过三步路径确定性地逆转宏观自发磁化。因此，我们认为这种Bi $_2$ FeMoO $_6$材料可以用于设计新的多功能材料和实现高性能器件。
2016-12-21 cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous electric polarization and Magneto-dielectric coupling in ceramic multiferroic Co3TeO6
我们报告观察陶瓷Co 3 TeO 6的磁电和磁介电耦合。随温度变化的直流磁化强度和介电常数的测量一起表明磁序和电子极化之间的耦合。介电常数在~ 18 K的零磁场下出现强烈的反常现象，表明存在自发极化。在较低温度下的弱铁磁有序、铁电转变的场和温度依赖性等观察结果为P. Toledano等人最近的理论提议提供了实验验证，Phys.Rev.B85，214439（2012）。我们提供了直接的证据，自旋-声子耦合作为磁序的可能起源。
2013-09-25 cond-mat.mtrl-sci
Inhomogeneous Magnetoelectric Effect on Defect in Multiferroic Material: Symmetry Prediction
研究了多铁性材料晶格缺陷处磁化强度分布不均匀性（0度畴壁）的非均匀磁电效应。使用基于磁对称性的预测其体积中的电极化分布。结果发现，具有任何对称性的磁化分布不均匀性产生电极化。在微磁结构手性的范围内对结果进行了系统化。结果表明，所有具有非时不变手征的0度畴壁具有相同类型的磁化强度和极化强度的空间分布。
2010-09-29 cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectrically induced weak-ferromagnetism in a single-phase multiferroic by design
我们提出了一种策略，设计结构的极性晶格畸变诱导弱铁磁性。我们确定了一个大类的多铁性氧化物作为潜在的实现，并使用密度泛函理论筛选几个有前途的候选人。通过阐明极化和Dzyaloshinskiii-Moriya矢量之间的相互作用，我们展示了磁化方向如何可以在180个$^{\circ}$对称等效状态与施加的电场之间切换。
2007-12-18 cond-mat.mtrl-sci
Surface and bulk TM polaritons in a linear magnetoelectric multiferroic with canted spins
本文提出了一种自旋倾斜的铁电-反铁磁材料表面极化激元的理论。倾斜被认为是由于一个Dzyaloshinkii-Moriya相互作用的电极化和弱铁磁性的平面平行于表面。半无限薄膜的表面和体模计算的情况下，横向磁极化。使用适当的BaMnF 4的参数的示例结果。我们发现，磁电相互作用引起的“泄漏”的表面模式，即伪表面波存在于通带中，并耗散到大量的材料的能量。我们表明，这些psuedosurface模式的频率和属性可以修改的温度，并施加外部电场或磁场。
2010-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Electric polarization observed in single crystals of multiferroic Lu2MnCoO6
我们报告电极化的强度和磁化强度测量在双钙钛矿Lu2MnCoO6单晶使用脉冲磁场和光学二次谐波产生（SHG）在直流磁场。我们观察到单晶中电极化的强度的良好分辨的磁场诱导的变化，从而解决了关于多铁性行为是这些材料固有的还是多晶的外在特征的问题。我们发现沿晶体b轴的电极化的强度，这是抑制沿c轴施加磁场，并提出一个模型的磁电耦合的起源。此外，我们使用电容和电极化的强度来绘制相图，以确定有序区域和磁电滞后区域。这种化合物是一个罕见的例子耦合滞后行为的磁和电性能。与滞后极化耦合的类铁磁磁滞回线不能归因于普通的铁磁畴，而是归因于轴向次近邻相互作用模型中类伊辛自旋的磁阻挫的丰富物理性质。
2016-04-26 cond-mat.mtrl-sci
Layer-Selective Non-Reciprocal Electric-Field Switching of Magnetism in van der Waals Heterostructure Multiferroics
本研究构建CrI3/α-In2Se3范德华异质结构多铁材料，实现层选择性非互易电场调控磁性，为多级存储和类脑计算提供新途径。
2023-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Multiferroic-like Quasiparticles in Ferroelectrics
WPI-AIMR, Tohoku University（东北大学世界顶尖科学中心）；Institute for Materials Research and CSIS, Tohoku University（东北大学材料研究所和CSIS）；Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of the Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学卡尔维理论科学研究所）
该研究预测纯铁电体支持同时携带静态磁和电偶极子的类多铁准粒子（multiferrons），揭示了其独特的磁电交叉耦合与非线性THz光学响应，为室温多铁功能应用提供了新途径。
2025-11-05 cond-mat.mtrl-sci
