Comment on some articles regarding magnetization switching and computing using strain-mediated multiferroic composites
此帖子解决了以下文章中提供的不正确信息（关于我的论文）和分析：arXiv：1405.4000/纳米技术26，245202（2015），arXiv：1412.7765/科学报告4，7553（2014），应用物理快报。105，176101（2014），arXiv：1407.2140/Appl. Phys. Lett. 105，072408（2014），arXiv：1402.5356/Appl. Phys. Lett. 104，232403（2014），Appl. Phys. Lett. 103，232401（2013），arXiv：1005.5358/Appl. Phys. Lett. 97、173105（2010年）
2015-07-09 cond-mat.mes-hall
Spin Dynamics in Driven Composite Multiferroics
采用自旋动力学方法研究了界面线性磁电耦合的一维复合多铁性链中磁自旋和电赝自旋的行为。研究了外部磁场或电场驱动系统的响应。自旋动力学基于Landau-Lifshitz-Gilbert方程。随后将高斯白噪声添加到动态过程中以包括热效应。界面需要更仔细地检查磁电效应。因此，我们构造了一个二维梯形模型来描述不同磁电耦合下的磁自旋和电赝自旋的行为。
2015-09-29 cond-mat.mes-hall
Ultra-low-energy straintronics using multiferroic composites
根据摩尔定律持续改进传统的基于电荷的电子器件的主要障碍是在位切换期间在器件中发生的过度能量耗散。一种非常有前途的解决方案是利用应变介导的多铁性复合材料，即，磁致伸缩纳米磁体应变耦合到压电层，其中磁化可以在亚纳秒延迟内在其两个稳定状态之间切换，同时在室温下消耗~1阿焦耳的极少量能量。除了设计数字存储器和逻辑之外，这些多铁性器件还可以用于模拟信号处理，例如，电压放大器首先，我们简要回顾了最近的进展，多铁性应变电子器件，然后我们在这里表明，在磁致伸缩纳米磁体，它是可能的，以达到所谓的Landauer极限（或极限）的能量耗散量“kT ln（2）”补偿熵损失，从而连接信息和热力学。
2015-06-26 cond-mat.mes-hall
Ultralow Energy Analog Straintronics Using Multiferroic Composites
多铁性材料中的电场诱导磁化翻转为超越摩尔定律时代的超低能量计算带来了深远的希望。多铁性材料中的双稳态纳米磁体通常被认为适合于存储二进制信息位，并且在两种稳定状态之间切换允许我们处理数字信息。然而，在未来的信息处理系统中，纳米磁性器件的无缝集成也需要处理连续的模拟信号。在这里，我们表明，它是可以利用磁致伸缩纳米磁体的模拟性质，相反，写一个数字位的信息。通过求解室温下磁化动力学的随机Landau-Lifshitz-Gilbert方程，我们证明了这种可能性，并表明应变介导多铁性复合材料中磁致伸缩纳米磁体的输入输出特性存在类似晶体管的高增益区。这可以成为未来信息处理系统中超低能量模拟和混合信号处理的基础，并且它消除了使用基于电荷的晶体管的要求。
2017-03-06 cond-mat.mes-hall
Ultra-low-energy straintronics using multiferroic composites
本文综述了利用多铁性复合材料构建纳米电子学的最新进展。通过适当地选择材料，当在多铁性复合材料（即，与磁致伸缩层染色耦合的压电层）上施加几十毫伏的微小电压时，压电层发生应变，并且磁致伸缩层中产生的应力在其两个稳定状态之间切换磁化方向。我们特别审查的磁化和相关的指标，如开关延迟和能量耗散计算的开关动力学。这种电压诱导磁化切换机制在室温下在亚纳秒切换延迟中仅耗散~1阿焦耳的极少量能量。这种非易失性应变电子器件的性能指标使得它们不仅对于构建存储器器件而且对于构建逻辑非常有吸引力，使得它们可以被认为适合于计算目的。因此，多铁性应变电子学具有对超越摩尔定律技术做出贡献的深远前景，即可能替代传统的基于电荷的电子学，传统的基于电荷的电子学特别是由于过度的能量耗散而达到其性能极限。
2015-06-18 cond-mat.mes-hall
Ultra-low-energy non-volatile straintronic computing using single multiferroic composites
根据摩尔定律，传统的基于电荷的电子器件的持续缩小的主要障碍是在比特切换期间在器件中发生的过度的能量耗散。一个非常有前途的解决方案是利用多铁性异质结构，包括单畴磁致伸缩纳米磁体应变耦合到压电层，其中磁化可以在其两个稳定状态之间切换，同时耗散极少量的能量。然而，到目前为止，还没有提出有效和可行的计算方法。在这里，我们表明，这种单一的多铁性复合材料可以作为通用的逻辑门计算的目的，我们证明通过解决随机Landau-Lifshitz-Gilbert（LLG）方程的磁化动力学在室温下的热波动的存在。所提出的概念可以极大地简化大规模电路的设计，并预示着我们未来的信息处理系统的高密度但超低能耗的计算模式。
2015-04-13 cond-mat.mes-hall
Elementary theory of Magnetoferrons: bringing magnons and ferrons together in multiferroic systems
本文分析了多铁材料集体激发的磁电行为，揭示了磁振子与铁电振子的杂化机制，提出了名为“磁铁子”的涌现实体，并为其提供了描述多铁磁态动力学的唯象框架。
2024-12-20 cond-mat.mes-hall
Optical Magnetoelectric Effect in Multiferroic Materials: Evidence for a Lorentz Force Acting on a Ray of Light
我们从理论上提出了作用在光线上的洛伦兹力的光学模拟可以在具有磁电效应的多铁性材料如GaFeO $_3$中实现。环向矩扮演着"矢量势”的角色，而它的旋转对应于光子的“磁场“。因此，光在传播通过铁磁或铁电序的畴壁区域时受到洛伦兹力。一个现实的估计这种影响的大小。
2005-12-03 cond-mat.mes-hall
Magneto-Electric Effect for Multiferroic Thin Film by Monte Carlo Simulation
采用蒙特卡罗模拟中的Metropolis算法，研究了多铁性异质结构薄膜，即铁磁-铁电耦合薄膜中的磁电效应。经典的Heisenberg模型描述了铁磁薄膜中的能量存储，我们使用一个赝自旋模型与横向伊辛哈密顿量来描述铁电薄膜中的电偶极子的能量。本文的目的是证明极化的动态响应是由一个外部磁场，当有一个线性的磁电耦合之间的铁磁和铁电组件的界面驱动。
2015-11-09 cond-mat.mes-hall
Dynamics of Composite Domain Walls in Multiferroics in Magnetic Field and Their Instability
从理论上研究了磁场驱动下多铁性材料GdFeO $H$中复合畴壁的动力学行为。在低温下，Fe和Gd的两个反铁磁自旋与Gd离子位移相互作用，并与$c$耦合，数值模拟了相应的含时Ginzburg-Landau方程，其中磁场$H$与Fe自旋序参量耦合.我们系统地改变了$H$和$c$，计算了磁性DW和磁电DW在定态下的速度$v$和内部结构。对于两种DW，DW迁移率$v/H$随$H$增加而随$c$减少，但它们的特性在两者之间不同。我们还用微扰理论分析了磁电双折射波的光滑特性。另一个发现是在大H处的分裂不稳定性。当$c$大时，磁电DW分裂成一对磁性DW和电DW，而当$c$小时，磁性DW分裂。复合材料DW的内部结构随着$c$和$H$的增加而发生变形，不同序参量的调制在空间上发生分离。它们的相对距离随着接近分裂不稳定性而显著增大。
2020-08-19 cond-mat.mes-hall
Switchable Magnetoelectric Transport in Graphene via a Van der Waals Multiferroic
Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo（东京大学固体物质研究所）；Department of Physics, Institute of Science Tokyo（东京科学大学物理系）；Research Center for Electronic and Optical Materials, National Institute for Materials Science（国家材料研究所电子与光学材料研究中心）；Research Center for Materials Nanoarchitectonics, National Institute for Materials Science（国家材料研究所材料纳米结构研究中心）；Center for Emergent Matter Science, RIKEN（理化学研究所新兴物质科学中心）；Quantum-Phase Electronics Center and Department of Applied Physics, The University of Tokyo（东京大学量子相电子中心及应用物理系）
研究构建石墨烯与CuCrP₂S₆的范德华异质结构，实现栅极可切换磁电输运，揭示磁电效应，为二维范德华功能器件设计提供了途径。
2026-09-01 cond-mat.mes-hall
Separating read and write units in multiferroic devices
应变介导的多铁性复合材料，即，压电-磁致伸缩异质结构，在超越摩尔定律的时代为节能计算带来了深远的希望。当使用磁性隧道结（MTJ）读取存储在磁致伸缩纳米磁体中的信息位时，材料选择问题突然出现，因为磁致伸缩材料通常不能用作MTJ的自由层。这是一个重要的问题，因为我们需要实现高磁阻的技术应用。我们在这里表明，磁耦合的磁致伸缩纳米磁体和自由层，利用它们之间的磁偶极耦合可以避免这个问题。通过求解随机Landau-Lifshitz-Gilbert方程的磁化动力学在室温下的热波动的存在下，我们表明，这种设计最终可以导致一个优越的能量延迟产品。
2015-06-18 cond-mat.mes-hall
Piezoelectric control of the magnetic anisotropy via interface strain coupling in a composite multiferroic structure
本文从理论上研究了通过应变介导的磁电相互作用耦合的铁电/铁磁异质结构中的磁动力学。我们预测一个电场诱导的磁开关在垂直于磁晶易轴的平面，并追溯到这种效果的压电控制的磁弹性耦合。我们还研究了剩磁和电矫顽力。
2012-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoelectric effect in multiferroic metals via a direct spin-charge interaction
Key Lab of advanced optoelectronic quantum architecture and measurement (MOE), and School of Interdisciplinary Science, Beijing Institute of Technology（北京理工大学光电量子架构与测量教育部重点实验室，交叉科学研究院）
提出基于单层磁体的堆叠工程策略构建多铁金属，通过第一性原理计算验证，发现其线性磁电响应源于外部场调制费米能导致的直接自旋-电荷相互作用，并推导出通用公式。
2026-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coupling of (ferro)electricity and magnetism through Coulomb blockade in Composite Multiferroics
复合多铁性材料是指具有铁电性、磁性和强电子关联相互作用的材料。典型的例子-磁性纳米颗粒嵌入铁电基体中。铁电和铁磁自由度的耦合是由于铁电基体对交换耦合常数的影响，通过屏蔽晶粒内和晶粒间的库仑相互作用。冷却典型的磁性材料，有序状态出现在比无序状态更低的温度下。我们表明，在复合多铁性有序磁相可能会出现在更高的温度比磁无序相。在非磁性材料中，这种行为被称为逆相变。
2015-05-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Competition of magneto-dipole, anisotropy and exchange interactions in composite multiferroics
研究了复合三维多铁性材料中磁偶极子、各向异性和交换相互作用的竞争。利用蒙特卡罗模拟，我们表明，磁偶极相互作用不抑制铁电矩阵和磁性子系统的相互作用所造成的铁磁状态。然而，磁偶极相互作用的存在会影响有序-无序转变：根据磁偶极相互作用的强度，从铁磁到超顺磁状态的转变伴随着相反磁化的涡旋或畴的产生。我们表明，温度滞后回线发生由于交换相互作用与温度的非单调行为。这种滞后的起源与稳定的磁畴的存在有关，该磁畴对热波动是鲁棒的。
2015-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced magnetoelectric coupling in two-dimensional hybrid multiferroic heterostructures
本文通过第一性原理计算预测CrCl3/CuCrP2S6范德华异质结具有增强且堆叠稳健的混合型多铁磁电耦合，并揭示其源于界面自旋局域场与邻近极化效应的协同作用。
2024-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Composite quadrupole order in ferroic and multiferroic materials
本文提出考虑晶格各向异性时铁电与铁磁材料中存在复合序，该序自然解释了磁电单极、环矩和四极矩序，并可能揭示初始（多）铁性材料中的前驱现象及隐藏序。
2024-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dynamics of localized modes in a composite multiferroic chain
在铁电/铁磁耦合系统中，即复合多铁性系统中，磁或铁电激发在整个结构中的传播是应用的关键问题。一个特别感兴趣的是局部的磁性或铁电模式（LM）的动力学在铁电-铁磁界面，特别是当LM的载波频率是在铁电的带和铁磁体的带隙。对于一个适当的选择系统的参数，我们发现，有一个阈值振幅以上的接口变得透明和带隙铁电LM穿透铁磁阵列。在该阈值以下，LM被完全反映。稍微低于该传输阈值，如果噪声水平不太低也不太高，则噪声的添加可能导致能量传输，这是类似于随机共振的效果。这些发现代表了铁电和/或铁磁LM为基础的逻辑应用的重要一步。
2013-09-09 cond-mat.mes-hall nlin.PS
Out-of-plane ferroelectricity, magnetoelectric coupling and persistent spin texture in two-dimensional multiferroics
研究表明外延应变可在二维 Ruddlesden–Popper 衍生物中稳定面外铁电相，并实现铁电切换联动的磁矩与自旋织构 90 度旋转。
2025-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Artificial Multiferroics and Enhanced Magnetoelectric Effect in van der Waals Heterostructures
具有铁电和铁磁耦合特性的多铁性材料由于其潜在的通过电场控制磁性的能力而对于多功能器件是重要的，反之亦然。近年来，二维铁磁和铁电材料的发现引起了人们极大的研究兴趣，并为寻找二维多铁性材料带来了希望。然而，本征二维多铁性材料，特别是那些具有强磁电耦合的材料至今仍然很少见。在本文中，使用第一性原理模拟，我们提出了人工二维多铁性通过范德华异质结构形成的铁磁双层三碘化铬（CrI3）和铁电单层Sc2CO2。除了铁磁性和铁电性的共存，我们的计算表明，通过切换的电极化的强度的Sc2CO2，我们可以调整双层CrI3的层间磁耦合之间的铁磁和反铁磁状态。我们进一步揭示了这种强磁电效应是由Sc2CO2中强内建电极化的强度引起的能带排列的急剧变化以及随后双层CrI3层间磁耦合的变化引起的。这些人工多铁性和增强的磁电效应使得范德华异质结构可以实现多功能的纳米电子学。
2020-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Synthetic magnetoelectric coupling in a nanocomposite multiferroic
由于单相多铁性材料（具有大的铁磁矩）的稀缺性，复合体系成为实现铁磁-铁电序参量磁电耦合的一个有吸引力的解决方案。尽管BiFeO 3（BFO）具有反铁磁有序结构，但由于其在室温下优异的铁电性能，一直是这一领域的关键材料。研究了在5个BFO单胞上生长的La_（0.7）Sr_（0.3）MnO_3（LSMO）的6个单胞的8个重复组成的超晶格。在绝缘超晶格中使用极化中子反射仪证明了BFO中显著的净未补偿磁化。值得注意的是，磁化使得磁场能够改变超晶格的介电性质，我们引用它作为合成磁电耦合的一个例子。重要的是，这种在BFO中的磁矩的受控产生为下一代磁电数据存储平台的集成氧化物器件的设计和实现提出了一条非常需要的前进道路。
2014-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent magneto-elastic domains in multiferroic BiFeO3 films
外延膜的物理性质甚至在临界厚度以上也可以从根本上不同于块状单晶的物理性质。结合非共振x射线磁散射，中子衍射和矢量映射的x射线磁线性二向色性光电子显微镜，我们表明，外延（111）-BiFeO 3薄膜支持亚微米反铁磁畴，这是磁弹性耦合到一个连贯的晶体单斜孪晶结构。这种独特的纹理，这是不存在的散装单晶，应该能够通过外延应变控制BiFeO 3薄膜器件的磁性。
2016-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Evidence for a single-layer van der Waals multiferroic
多铁性材料因其优异的静态和动态磁电性能而受到广泛关注。特别是，II型多铁性表现出反转对称性破坏的磁序，通过各种机制，如自旋电流或逆Dzyaloshinskiii-Moriya效应，直接诱导铁电极化。磁和偶极序参量之间的这种内在耦合导致了记录强度的磁电效应。二维材料具有这种内在的多铁性，长期以来一直寻求利用纳米电子器件中的磁电耦合。在这里，我们报告的发现II型多铁性秩序在一个单一的原子层的过渡金属为基础的范德华材料NiI 2。NiI 2的多铁性状态的特征在于具有给定旋向的适当螺旋自旋螺旋，其耦合到电荷自由度以产生手性控制的电极化。我们利用圆二色性拉曼光谱直接探测了磁手征基态及其由动态磁电耦合产生的电磁振子模。使用双折射和二次谐波产生测量，我们检测到一个高度各向异性的电子状态，同时打破三重旋转和反转对称性，并支持极序。的光学签名作为温度和层数的函数的演变令人惊讶地揭示了一个有序的磁性，极性状态，持续到单层NiI 2的磁极限。这些观察建立NiI 2和过渡金属二卤化物作为一个新的平台，研究新兴的多铁性现象，手性磁纹理和铁电性在二维极限。
2022-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Multiferroic properties of oxygen functionalized magnetic i-MXene
二维多铁性材料继承了低维材料和磁电材料的优良物理性质，并以其独特的结构超越了三维材料。这里，基于密度泛函理论计算，MXene衍生物，即，i-MXene（Ta $_{2/3}$ Fe $_{1/3}$）$_2$ CO $_2$被预测为I型多铁性材料。源自可靠的$5d^0$规则，其铁电性是稳健的，具有沿a轴高达$\sim12.33$ $μ$ C/cm $^2$的中等极化，其可以容易地切换并且可以在室温以上持续。其磁基态为层状反铁磁性。尽管它是I型多铁性材料，但它的Néel温度可以通过顺电-铁电转变显着调节，表现出一种固有的磁电耦合。这种磁电效应源于传统的磁致伸缩效应，但交换阻挫却意外地放大了这种效应。我们的工作不仅揭示了非平凡的磁电机制，而且为在二维极限下寻找更多的多铁性材料提供了一种策略。
2021-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Laser-induced magnetization precession in individual magnetoelastic domains of a multiferroic CoFeB/BaTiO$_3$ composite
使用磁光泵浦探测技术与微米的空间分辨率，我们表明，磁化进动可以推出在单个磁畴中的Co $_{40}$ Fe $_{40}$ B $_{20}$（CoFeB）层通过弹性耦合到BaTiO $_{3}$衬底中的铁电畴。旋进参数与外磁场强度和取向的关系表明，通过激光诱导超快部分淬灭CoFeB的磁弹性耦合参数，$\approx$的27%和10%的超快退磁共同触发磁化旋进。激光诱导的磁弹性耦合的减少和退磁之间的关系是近似的$n(n+1)/2$ -法律与n $\approx$ 2。这种对应关系证实了激光诱导的各向异性变化的热起源。基于对激发的旋进的分析和建模，我们发现了激光诱导旋进开关的特征，当沿硬磁化轴施加磁场时，其值接近于有效磁弹性各向异性场。在一个单独的磁弹性域的进动激发过程被发现是不受相邻的域。这使得激光诱导的磁弹性各向异性的变化驱动磁化动力学和空间选择性的复合多铁性开关的一个很有前途的工具。
2020-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoelectric multiferroics: from fundamentals to transformative applications -- a mini review
本文综述了单相与复合多铁材料中磁电耦合的唯象、微观、纳米结构及量子机制，并介绍了其在磁传感、可调射频器件、MERAM、能量收集、量子热机和热二极管等方面的应用前景。
2025-07-17 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Nonlinear magnetoelastic wave dynamics and field tunable soliton excitations in hexagonal multiferroic media
Dibrugarh University（迪布鲁加尔大学）；CSIR-North East Institute of Science and Technology（印度科学工业研究理事会东北科学技术研究所）
研究六方多铁性介质中非线性磁弹性波动力学及电场调控的孤子激发机制。
2026-03-06 cond-mat.mes-hall nlin.PS
Merons, hedgehogs and magnetoelectric switching in spiral multiferroics
研究螺旋多铁性体中电场驱动磁畴壁运动的开关过程，发现含meron弦和hedgehog缺陷的拓扑结构显著影响畴壁动力学，为电控自旋提供新平台。
2025-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Two-dimensional 5d multiferroic W3Cl8: breathing Kagome lattice and tunable magneto-optical Kerr effect
本研究理论预测了二维多铁性W3Cl8单层材料，揭示其呼吸型Kagome晶格中钨的本征5d磁性与Y型反铁磁基态，发现可调磁光克尔效应，提出二维多铁体系中实现5d磁性的通用方案。
2024-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phenomenological theory of magneto-electric coupling in granular multiferroics
我们研究的铁电极化和磁化之间的耦合颗粒铁磁膜使用的组合多铁性系统的唯象模型，由颗粒铁磁膜放置在铁电（FE）层。这种耦合是由于FE层对颗粒膜中库仑相互作用的屏蔽。在FE居里温度以下，磁化具有作为电场的函数的磁滞。在磁有序温度以下，极化具有作为磁场的函数的滞后。我们研究了FE层的弱和强空间色散的磁电耦合。相互影响的效果随着FE层的空间色散的增加而减小。对于弱色散，最强的耦合发生在铁电-顺电相变附近。对于强色散，情况正好相反。我们研究了铁电层和颗粒膜之间的距离的函数的磁电耦合。对于大的距离，耦合指数衰减，由于电场产生的颗粒铁磁膜中的振荡电荷的指数下降。
2014-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Two-dimensional ferromagnetic-ferroelectric multiferroics in violation of the d0 rule
d电子对第二类多铁性材料铁电性的贡献导致了较强的磁电耦合，使其区别于传统的第一类多铁性材料。然而，它们的极化太小，因为铁电性仅仅是磁序的导数。在这里，我们报告了一类新的多铁性材料，单层VOX 2（X = Cl，Br和I），它结合了I型和II型多铁性材料的优点。铁电性和磁性都产生于相同的V阳离子，其中填充的d轨道垂直于先验铁电极化，因此对铁电性没有阻碍，这表明违反了通常的d 0规则。这使得大极化和强磁电耦合的组合成为可能。我们的发现不仅增加了新的铁磁-铁电多铁性，而且还指出了一个独特的机制，工程多铁性。
2019-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Are there type-III multiferroics?
本研究提出第三类多铁材料概念，通过第一性原理预测单层TiCdO₄兼具强磁电耦合和大极化，为多铁材料设计开辟新方向。
2025-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
