Magnetic inversion symmetry breaking and ferroelectricity in TbMnO3
TbMnO_3是一种正交晶系的绝缘体，在温度T_N < 41K时的无公度自旋有序伴随着T < 28K时的铁电有序。为了理解这一点，我们使用中子衍射建立铁电转变上方和下方的磁性结构。在顺电相，自旋结构是无公度的，并且是自旋调制的。然而，在铁电相中，存在横向的无公度螺旋。我们发现，螺旋打破空间反演对称性，可以占TbMnO 3的磁电。
2005-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electromagnon and phonon excitations in multiferroic TbMnO3
我们在磁场作用下对TbMnO_3单晶进行了三个晶向的拉曼光谱测量。自旋螺旋平面的翻转产生了一个电磁子激发。除了海森堡耦合引起的电磁子外，我们还探测到了沿c轴的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用产生的电磁子。我们确定了TbMnO_3的所有振动模式。它们的温度依赖性表明，沿极化轴观察到的只有一个声子对铁电相变敏感。这种模式是绑定到Tb 3+离子位移，有助于铁电极化。
2012-07-24 cond-mat.str-el
Magnetic ordering in pressure-induced phases with giant spin-driven ferroelectricity in multiferroic TbMnO3
为了阐明TbMnO 3中压力/磁场诱导巨铁电极化的机制，本文研究了温度、磁场和压力变化所引起的磁有序的变化。这是通过在高压和高磁场下采用单晶进行中子衍射分析来完成的。发现旋轮结构的无公度磁有序在低于报道的临界压力4.5 GPa时保持稳定。与此相反，一个相称的E型自旋有序的Mn自旋和非共线配置的Tb自旋与k=（0，1/2，0）出现在4.5 GPa以上。在压力下沿a轴（H_{||a}）施加磁场在Tb自旋高于H_{||a}的情况下诱导k=（0，0，0）的反铁磁结构，增强铁电极化，而Mn自旋的E-型有序即使在临界场以上也是稳定的。从目前的实验结果，我们得出结论，锰自旋的E型有序通过交换伸缩机制诱导巨铁电极化。H_{||a}诱导的极化增强可以通过考虑极化，减少了极序的Tb矩在零场，可以恢复通过场诱导的变化到非极性k=（0，0，0）排序在H_{||a} ~ 2 T。
2019-03-04 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
Internal magnetic field effect on magnetoelectricity in orthorhombic $RMnO_3$ crystals
研究了正交晶系$R$ MnO $_{3}$（$R$ =稀土离子）的4 $f$磁矩对磁电效应的影响.为了阐明4 $f$矩的作用，我们制备了三种样品：不具有4 $f$矩的（Eu，Y）MnO $_{3}$、具有各向异性4 $f$矩的TbMnO $_{3}$和具有各向同性4 $f$矩的（Gd，Y）MnO $_{3}$.这些样品在零磁场中的铁电行为各不相同。(Eu，Y）MnO $_{3}$和（Gd，Y）MnO $_{3}$在基态表现出沿a轴的铁电极化，而TbMnO $_{3}$在基态表现出沿c轴的铁电极化.这种差异可能是由各向异性Tb $^{3+}$ 4 $f$矩的影响引起的。$R$ MnO $_{3}$的铁电极化方向由4 $f$矩产生的内部磁场决定。
2006-10-16 cond-mat.str-el
Coexistence of coupled magnetic phases in epitaxial TbMnO3 films revealed by ultrafast optical spectroscopy
利用超快光泵浦-探测光谱技术，通过TbMnO 3薄膜的时域特征，揭示了多铁性薄膜中反铁磁/铁电和铁磁耦合有序的共存.我们的观察结果解释了一个理论模型，描述了不同的磁性储层之间的耦合。这些结果可以指导研究人员创造新型多铁性材料，将铁磁、反铁磁和铁电特性结合在一种化合物中。
2012-09-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Femtoscale magnetically induced lattice distortions in multiferroic TbMnO3
以TbMnO 3为代表的磁电多铁性材料同时具有磁性和铁电性的长程序。磁序基本上已经被理解，而铁电性的本质仍然比较难以捉摸。提出的竞争模型来解释铁电性分别与电荷转移和离子位移。利用磁电耦合，我们利用电场产生单磁畴态，并利用磁场诱导离子位移。在这些条件下，干涉电荷-磁X射线散射产生，编码位移的振幅和相位。当结合理论分析，我们的数据使我们能够解决在飞秒尺度的离子位移，并表明，这种位移的零场铁电矩作出了重大贡献。
2011-10-13 cond-mat.mtrl-sci 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
Circularly polarised X-rays as a probe of non-collinear magnetic order in multiferroic TbMnO3
用非共振X射线磁散射方法研究了多铁性TbMnO_3铁电相的磁结构。圆偏振X射线与散射光束的全偏振分析相结合，揭示了关于这种典型多铁性的磁结构的重要新信息。所施加的电场示出创建一个磁性的近单畴状态，在该状态中，圆柱形的顺序上的Mn亚晶格旋转顺时针或逆时针方向取决于该领域的符号。它演示了这种技术如何提供灵敏度的绝对意义上的旋转的Mn时刻，和组件的有序的Tb亚晶格和相移，早期的中子衍射实验无法解决。
2009-05-19 cond-mat.str-el
Magneto-electric excitations in multiferroic TbMnO3 by Raman scattering
用拉曼光谱研究了多铁性材料TbMnO_3的低能激发。我们的观测揭示了在30 cm-1和60 cm-1处存在两个峰。它们在低于居里温度的摆线相中观察到，但不在正弦相中，表明它们的磁电起源。虽然峰值能量与先前通过透射光谱测量的电磁振子的频率一致，但它们显示出令人惊讶的不同选择规则，其中30 cm-1的激发由光沿自发极化的电场增强。拉曼和红外选择规则的考虑下的模式的起源进行了讨论。
2009-09-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic Control of Ferroelectric Polarization in a Self-formed Single Magnetoelectric Domain of Multiferroic Ba3NbFe3Si2O14
我们发现了具有晶体手性的硅酸镧镧镓钡铌铁硅单晶Ba_3NbFe_3Si_2O_（14）的单手性螺旋磁态具有很强的磁电效应。铁电极化，主要沿a轴对齐低于约27 K的Neel温度，在垂直于a轴（H//b*）的面内磁场（H）的存在下，以高度非线性的方式变化。这种ME效应以及其他方向上较小的ME效应没有表现出极化依赖性，表明存在自形成的单ME域。此外，这些ME效应伴随着不可测量的滞后，这对许多技术应用至关重要。
2014-03-25 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
New features in the phase diagram of TbMnO$_3$
用高分辨热膨胀$α(T)$和磁致伸缩$ΔL(H)/L$研究了多铁性钙钛矿TbMnO $_3$的（H，T）相图。低于$T_{N}\simeq 42$ K，TbMnO $_3$显示出反铁磁顺序，其在$T_{FE}\simeq 28$ K下发生变化，其中同时产生自发极化$P||c$。沿$a$或$b$施加的足够高的磁场将极化翻转为$P||a$。我们发现，所有这些转变强烈耦合到晶格参数。因此，我们的数据允许精确确定的相边界，也产生有关其单轴压力依赖性的信息。详细推导了含$P||a$的铁电相的强滞后相边界。与以前的报告相反，我们发现，即使在高磁场中，也没有从这个阶段的顺电相的直接过渡。我们还确定了各种相边界在低温区域有关的复杂的重排过渡的Tb时刻。
2007-01-19 cond-mat.str-el
Electric Control of Spin Helicity in a Magnetic Ferroelectric
磁性铁电体或多铁性材料是实现新型磁电功能的理想材料。在这里，我们展示了真正的电控制的螺旋磁结构在这样的磁性铁电体之一，TbMnO 3。自旋极化中子散射实验清楚地表明，自旋螺旋度，顺时针或逆时针，是由自发极化的方向，从而由小的冷却电场的极性控制。
2007-01-18 cond-mat.str-el
Nonfrustrated magnetoelectric with incommensurate magnetic order in magnetic field
我们讨论了一个无阻挫磁电模型，其中足够强的磁电耦合产生无公度磁序，导致铁电性。详细讨论了在垂直于描述自旋螺旋波矢的磁场中的磁电特性。经典能量的分析表明，与天真的期望相反，铁电性的开始发生在低于饱和场$H_{c2}$的场$H_{c1}$处。在足够强的磁电耦合下，有$H_{c1}=H_{c2}$。我们发现在H=0时，铁电性出现在$T=T_{FE}<T_N$ .本文用平均场方法对$H-T$平面相图进行了定性讨论。
2007-04-27 cond-mat.str-el
Magentically-Induced Lattice Distortions and Ferroelectricity in Magnetoelectric GdMnO3
在这项工作中，我们研究了磁场依赖于银八面体旋转（倾斜）和B2 g对称伸缩模频率在不同温度下。我们在10 K的场相关拉曼研究解释了磁致铁电相变的离子位移性质。Ag倾斜的频率变化与Mn-Gd自旋排列的稳定性一致，产生了基于逆Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的铁电性开始的必要条件。在铁电相变时B2 g模频率的变化也证明了Jahn-Teller协同作用的作用。这种频率变化允许估计铁电相变时氧位置的偏移和480 μC/m2的相应自发极化，这与先前报道的单晶值一致。我们的研究还证实了在最低温度下存在大的磁滞现象，这是磁致伸缩的一种表现。
2011-11-21 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
Identification of microscopic spin-polarization coupling in the ferroelectric phase of a magnetoelectric multiferroic CuFe1-xAlxO2
我们对磁电多铁性CuFe 1-xAlxO 2（x=0.0155）进行了同步辐射X射线和中子衍射测量，该材料具有适当的螺旋磁结构，在铁电相中具有不相称的传播波矢。目前的测量结果表明，铁电相伴随着晶格调制波数为2 q，其中q是磁调制波数。我们用Arima [T. Arima，J. Phys. Soc. Jpn. 76，073702（2007）]。将实验结果与计算结果进行比较，我们发现2 q晶格调制的起源不是传统的磁致伸缩，而是磁性Fe^3+离子和配体O^2-离子之间的金属-配体杂化的变化。将本结果与先前的极化中子衍射研究结果[Nakajima等人，物理评论B 77 052401（2008）]，我们得出结论，在CuFe 1-xAlxO 2的铁电性的微观起源是在金属配体杂化与自旋轨道耦合的变化。
2008-06-12 cond-mat.str-el
Enhanced ferroelectric polarization by induced Dy spin-order in multiferroic DyMnO3
中子粉末衍射和单晶X射线共振磁散射测量表明，Dy在TNDy = 6.5 K以上的多铁性DyMnO 3中起着增强铁电极化的积极作用。我们观察到一个不相称的顺序的Dy时刻与Mn螺旋订购相同的周期性的演变。它密切跟踪铁电极化的演变，达到最大值0.2 μ C/m^2。低于TNDy，其中Dy自旋有序，极化降低到与TbMnO 3的值相似的值。
2006-09-01 cond-mat.str-el
Dzyaloshinskii-Moriya nature of ferroelectric ordering in magnetoelectric Gd$_{1-x}$Y$_{x}$MnO$_{3}$ system
这项工作报告的磁性，介电，热力学和磁电性能的Gd $_{1-x}$ Y $_{x}$ MnO $_{3}$，0 \leq x \leq 0.4，重点是（x，T）相图，对解开的作用，在稳定的磁性和铁电有序的驱动机制。（x，T）相图反映了由较小的$Y^{3+}$离子取代$Gd^{3+}$离子引起的晶格畸变的效果，其逐渐使反铁磁性与铁磁性交换相互作用不平衡，使得铁电性在较高浓度的钇中出现。对于$x \leq 0.1$，顺磁相之后是一个可能的无公度共线反铁磁相，然后在较低温度下建立了一个弱铁磁倾斜的A型反铁磁有序;对于$0.2 \leq x \leq 0.4$，得到了不同的相序列.倾斜的A型反铁磁排列不再稳定，而是在T $_{lock}$ $\approx$ 14 - 17 K以下稳定纯反铁磁有序，具有不适当的铁电特征。根据这些结果，提出了一个摆线调制的自旋安排在低温下，相应的逆Dzyaloshinskii Moriya模型。异常温度依赖性的偶极弛豫能和磁化强度的证据发生在$T* \approx 22 - 28 K$，为$0.1 \leq x \leq 0.4$的结构和磁性变化。
2014-12-18 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
Magnetoelectric coupling induced by interfacial orbital reconstruction
磁电耦合效应具有深刻的物理意义和巨大的应用潜力，在材料科学中引起了大量的研究活动。在这里，我们报告了铁电极化驱动的可逆轨道重构调制铁电铁磁异质结构的磁性能。正、负电场分别增强和削弱Mn的平面轨道占有率和界面奇异磁态。我们的研究结果不仅为填补磁电耦合机制中缺少的轨道成员提供了广阔的机会，而且使轨道自由度直接应用于微电子器件。
2015-09-06 cond-mat.str-el
Optical, dielectric, and magnetoelectric properties of ferroelectric and antiferroelectric lacunar spinels
具有化学式$AM_4X_8$的空位尖晶石形成了一个人口众多的窄禁带半导体家族，它为探索相关和量子现象提供了肥沃的土壤，包括Mott态和自旋轨道绝缘体态之间的转变，由集团Jahn-Teller效应驱动的铁电/反铁电性，以及极性修饰的磁skyrmions的磁电响应。空穴尖晶石的电子和磁性在很大程度上取决于其分子晶体结构。电子相关性与自旋轨道和振动耦合的相互作用导致了单簇水平上的复杂电子结构，再加上较弱的簇间相互作用，产生了大量非常规相关态。本文主要介绍了近年来在多孔尖晶石的光学、介电和磁电性质方面的研究进展。在介绍了这些化合物的主要结构之后，根据光谱测量结果讨论了它们的晶格动力学和电子结构。介电和极化研究揭示了它们的低温铁或反铁电相的主要特征，以及在其高温立方态的轨道波动。自旋，晶格和轨道自由度之间的强耦合表现在单重态形成后的磁结构转变，出现各种多铁性相，和异国情调的畴壁功能。
2021-04-16 cond-mat.str-el
Absence of commensurate ordering at the polarization flop transition in multiferroic DyMnO3
铁电螺旋磁体DyMnO 3和TbMnO 3在外加磁场中表现出相似的电极化的强度行为。相反，对晶格调制的场依赖性的研究显示了完全不同的画面。而在TbMnO_3中，||C到P|| a伴随着从不相称到相称的波矢量调制的突然变化，在DyMnO 3中，波矢量通过触发器转变连续变化。这种平滑的行为可能与在DyMnO3中观察到的巨磁电容效应有关。
2007-04-10 cond-mat.str-el
Control of ferroelectric phase by chemical pressure in (Gd,Tb)MnO$_{3}$ crystals
我们研究了Gd $_{1-x}$ Tb $_{x}$ MnO $_{3}$晶体在磁场中的介电性质，以阐明两种不同铁电相GdMnO $_{3}$型（一阶位移）和TbMnO $_{3}$型（二阶无序）之间的交叉。我们已经发现相之间的组成相边界存在于0.3 $<$ $x$ $<$ 0.4左右。对于$x$ =0.1的样品暴露于3T以上的磁场，我们已经发现连续的铁电相变，发生在两个不同的温度。我们已经确定了$x$ $=$ 0，0.1和0.3在温度和场的平面中的电和磁相图，以证明铁电相的变化。
2005-04-26 cond-mat.str-el
Highly nonlinear magnetoelectric effect in antiferromagnetic Co4Ta2O9 single crystals
具有多序参量的强相关材料为凝聚态系统中的基本相互作用提供了独特的见解，并为创新的技术应用提供了机会。研究了一类具有线性磁电性的反铁磁蜂窝晶格化合物A_4B_2O_9（A = Co，Fe，Mn; B = Nb，Ta）。我们观察到一个高度非线性磁电效应的单晶Co 4 Ta 2 O 9（CTO），区别于在同构Co 4 Nb 2 O 9的线性行为。在磁场作用下，铁电性主要沿[110]方向出现，在TN = 20.5 K时出现反铁磁有序。对于面内磁场，自旋触发器发生在HC ~ 0.3 T，在此之上的铁电极化逐渐变成负的，并达到一个广泛的最小值。在进一步增加磁场时，极化过零并在9 T下连续增加至约60 uC/m2。相反，垂直于六边形平面的磁场的极化单调增加，在9 T时达到~80 uC/m2。这一强非线性的磁电观察表明，两种类型的不等价的Co 2+亚晶格产生磁场相关的铁电极化相反的符号。这些结果激发了对这些蜂窝晶格材料有趣的磁电特性的基础和应用研究。
2019-05-02 cond-mat.str-el
Ferroelectric Ferrimagnetic LiFe$_2$F$_6$: Charge Ordering Mediated Magnetoelectricity
三金红石型LiFe $_2$ F $_6$是具有Fe $^{2+}$ /Fe $^{3+}$构型的电荷有序材料。本文从理论上研究了它的磁性、电子结构、相变和电荷有序等物理性质。一方面，电荷有序化导致了具有大极化的不适当的铁电性。另一方面，它的磁性基态可以通过适度的压缩应变从反铁磁调谐到亚铁磁。因此，LiFe $_2$ F $_6$可以是具有大磁化和极化的稀有多铁性。最重要的是，由于电荷有序是铁电性和磁化的共同成分，因此可以通过翻转极化来完全切换净磁化，从而呈现固有的强磁电效应和期望的功能。
2017-11-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
d5-off-centering induced ferroelectric and magnetoelectric correlations in trirutile-Fe2TeO6
在G型（TN~210 K）反铁磁体Fe_2TeO_6（FTO）化合物中发现了d_5偏心弱铁电极化，并证明了其与所观测到的磁电（ME）性质的相关性.铁电性的起源与晶格和离子核周围不对称的电子密度分布有关。在磁场相关极化、ME电压和磁应变测量中观察到ME耦合。在300 K下，由于双氧桥Fe-O 1-Fe通道的双分子层内二聚体交换耦合导致的短程磁有序在该体系呈现负非线性磁场依赖的磁致伸缩行为中起主导作用.通过Fe-O2-Fe途径的双层间交换主要决定了TN以下的滞后非线性磁场依赖性ME响应。观察到的非线性ME耦合表明磁弹性，如温度和磁场相关应变测量所示。因此，在FTO中，d5离子的铁电性和磁电耦合是罕见的存在。
2021-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Inversion of ferrimagnetic magnetization by ferroelectric switching via a novel magnetoelectric coupling
尽管已经广泛地研究了几种多铁性材料/异质结构，但是找到用于磁化的电场控制的强磁电耦合仍然具有挑战性。在这里，一种新的界面磁电耦合的基础上的三个组件（铁电偶极子，磁矩，反铁磁秩序）解析制定。作为载流子介导的磁电效应的一种延伸，这种新的耦合被证明可以引起电-磁磁滞回线。提出了采用沿[ $111$ ]轴生长的BiFeO $_3$双层的实现。在不涉及磁相变的情况下，磁化取向可以通过由场效应驱动的载波调制来切换，如使用第一性原理计算所确认的。
2016-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Analogy between the magnetic dipole moment at the surface of a magnetoelectric and the electric charge at the surface of a ferroelectric
为了纪念Igor Dzyaloshinskii的90岁生日，我们根据现代铁电极化理论重温了他在线性磁电效应方面的开创性工作。我们表明，与磁电材料的表面磁偶极矩是类似的铁电体中的束缚表面电荷，因为它可以方便地描述在一个块体磁电多极化，这是类似于铁电极化。我们定义的内在表面磁化强度为每单位面积的表面磁偶极矩，并提供了一个方便的配方提取它的任何表面平面，从知识的散装磁秩序。我们演示的原型磁电材料，Cr $_2$ O $_3$，其中Dzyaloshinskii第一次确定的线性磁电效应的程序，并比较最近的实验测量的内在表面磁化强度的值。最后，我们认为，非磁电反铁磁体的多极化晶格不包含零应该有一个内在的表面磁化，以同样的方式，非极性绝缘体的极化晶格不包含零有一个内在的表面电荷。
2020-12-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.app-ph
Mechanisms of magnetoelectricity in manganese doped incipient ferroelectrics
我们报告了锰掺杂SrTiO 3的磁化强度测量和磁共振数据。我们表明，最近报道的共存的自旋和偶极玻璃（多玻璃）的行为强烈影响的分布之间的Sr和Ti网站的Mn离子。基于这一发现，我们计算了不同种类的锰杂质之间的磁相互作用。LSDA+U和多体微扰理论都证明了磁性和磁电相互作用是由Mn $_B^{4+}$离子取代Ti介导的。我们提出了两种微观磁电耦合机制，这可以涉及到所有的磁电系统的基础上初期铁电体。在第一种情况下，电场通过Mn $_{B}^{4+}$的自旋-应变耦合改变自旋极化率。第二种机制涉及Mn对耦合的位置依赖的交换相互作用。
2010-09-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetoelectric coupling at the interface of BiFeO3/La0.7Sr0.3MnO3 multilayers
由铁磁锰氧化物La_（0.7）Sr_（0.3）MO_3和铁电反铁磁BiFeO_3组成的异质结构中的电场控制交换偏置最近已被实验证实。通过微观模型的哈密顿量，我们提供了一个可能的解释这种磁电耦合的起源。我们发现，在协议与实验结果，在BiFeO3接口的净铁磁矩。感应铁磁矩是体材料BiFeO 3中占主导地位的e_g电子双交换和t_2g自旋反铁磁超交换相互竞争的结果。这些同时铁磁和反铁磁倾向的平衡强烈影响的界面电子电荷密度，反过来，可以控制的BiFeO3铁电极化。
2010-12-07 cond-mat.str-el
Evidence for large electric polarization from collinear magnetism in TmMnO3
自Kimura等人[1]发现正交畸变钙钛矿TbMnO 3中反铁磁有序和铁电有序共存且强耦合以来，磁电（ME）多铁性领域的研究活动日益活跃。现在普遍认为，TbMnO 3中的铁电性是由磁性长程序引起的，这种磁性破坏了晶体的对称性并产生了极轴[2]。一个剩下的关键问题是磁序是否能诱导铁电极化，这是大的技术上有用的材料。我们表明，铁电性在正交（o）TmMnO 3共线磁序诱导，其电极化的强度的下限是大于以前研究的正交重稀土锰氧化物。晶格常数的温度依赖性提供了大的自旋-晶格耦合效应的进一步证据。我们的实验表明，具有相称磁基态的正交钙钛矿中的铁电极化可以通过1微C/cm 2阈值，如理论[3，4]所建议的。
2009-01-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electric Polarization Induced by a Proper Helical Magnetic Ordering in a Delafossite Multiferroic CuFe1-xAlxO2
多铁性CuFe_（1-x）Al_xO_2（x=0.02）在T= 7 K以下的零磁场下表现出铁电有序和螺旋磁有序。通过极化中子衍射和热释电测量，我们揭示了自旋螺旋度与自发电极化的强度方向之间的一一对应关系。这一结果表明，适当的螺旋磁有序的自旋螺旋度是必不可少的铁电性CuFe 1-xAlxO 2。然而，由适当的螺旋磁序引起的电极化的强度的诱导不能用Katsura-Nagaosa-Balatsky模型来解释，该模型成功地解释了最近探索的铁电螺旋磁中的铁电性，例如TbMnO 3。因此，我们认为CuFe_（1-x）Al_xO_2是一类新的磁性铁电体。
2007-07-18 cond-mat.str-el
Low-temperature ferroelectric phase and magnetoelectric coupling in the underdoped La_2CuO_(4+x)
报道了在高度欠掺杂的La_2CuO_（4+x）中发现了低于4.5K的铁电基态，并伴随着低于T~40 K的慢电荷动力学。还观察到了各向异性的磁电响应，表明在这种轻掺杂的“母体”高温氧化铜超导体中存在相当大的自旋-电荷耦合。铁电状态提出发展从极性纳米区域，其中空间反转对称性局部打破，由于非化学计量的载流子掺杂。
2012-06-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electric field control of terahertz polarization in a multiferroic manganite with electromagnons
动态磁电效应的全电控制证明在经典的多铁性锰氧化物DyMnO 3，一种材料，包含耦合的反铁磁和铁电订单。由于与电磁振子的固有磁电耦合，线性偏振的太赫兹光在穿过样品时旋转。极化旋转的幅度和方向由铁电畴的取向决定，并且可以通过静态电压进行切换。这些实验允许使用动态磁电效应来调谐太赫兹偏振。
2017-04-05 cond-mat.str-el
The magnetoelectric coupling in the multiferroic compound LiCu2O2
本文研究了锯齿形自旋链多铁性LiCu_2O_2化合物的铁电性和磁性之间可能的耦合类型。基于群论分析，我们构造了一个多序参量的唯象模型。从我们的计算中，我们得出结论，涉及链间的磁结构和铁电性的耦合是必要的，以了解Park等人的实验结果。我们提出的模型是能够占的电极化的强度触发器中存在的外部施加的磁场。此外，基于我们的理论模型，我们可以作出具体的选择规则预测存在于LiCu2O2系统中的电磁振子激发。我们还预测，在交流电导率测量中测得的电磁振子峰是场相关的。
2008-05-01 cond-mat.str-el
Magnetic-field-induced switching between ferroelectric phases in orthorhombic-distortion-controlled $R$MnO$_{3}$
研究了稀土离子四个$f$磁矩存在时Eu $_{0.595}$ Y $_{0.405}$ MnO $_{3}$ $without$的介电和磁性，发现了在零磁场下沿$a$和$c$轴极化的两个铁电相.磁场诱导的铁电相变是通过施加平行于a轴的磁场使铁电极化方向由a轴向c轴转变而实现的。与TbMnO $_{3}$的情况（其中TbPDMATHABMT离子的4个$f$磁矩在这样的铁电相变中起重要作用）相反，Eu $_{0.595}$ Y $_{0.405}$ MnO $_{3}$中的铁电相变之间的磁场诱导的相变不是源自稀土4自旋$f$磁矩的磁跃迁，而是源自Mn 3 $d$磁矩的磁跃迁。
2005-12-07 cond-mat.str-el
Ferroelectricity in the Magnetic E-Phase of Orthorhombic Perovskites
我们发现，正交钙钛矿锰氧化物和镍酸盐的自旋锯齿形链E相的对称性允许有限的铁电极化的存在。所提出的微观机制是独立的自旋轨道耦合。我们预测，由E-型磁序诱导的极化可以潜在地增强高达两个数量级相对于在螺旋磁相的TbMnO 3和类似的多铁性化合物。
2006-10-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Manipulation of magnetic domain wall by ferroelectric switching: Dynamic magnetoelectricity at the nanoscale
使用电压控制磁性对于应用是高度期望的，但是由于极性和磁性之间的根本矛盾而仍然具有挑战性。在这里，我们提出了一种机制，操纵磁畴壁亚铁磁或铁磁多铁性使用电场。与基于静态畴级耦合的研究不同，本文的磁电耦合依赖于畴壁周围的协同自旋动力学。伴随着极化反转驱动的自旋手征反转，在纳米尺度上实现了畴壁的“滚下坡”运动，从而局部调谐了磁化强度。该机制为通过自旋动力学实现实用、快速的逆磁电函数开辟了一条新的途径。
2021-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dynamical magnetoelectric effects in multiferroic oxides
铁电有序和磁有序共存的多铁性材料可以提供一个有趣的实验室来测试前所未有的磁电响应及其可能的应用。一个这样的例子是固体中磁偶极子和电偶极子之间的动态和/或共振耦合。作为这种动态磁电效应的例子，（1）多铁性畴壁动力学和（2）电偶极子主动磁响应进行了讨论，并概述了最近的实验观察。
2011-04-03 cond-mat.str-el
Magnetic phase transitions and magnetoelectric coupling of GdFeO_3 single crystals probed by low-temperature heat transport
GdFeO_3单晶的低温热导率（κ）对磁场有很强的依赖性。低场κ（H）曲线显示H \parallel a有两个“凹陷”，而H \parallel c只有一个“凹陷”，特征场与自旋翻转和自旋极化跃迁有很好的对应关系。一个值得注意的现象是，亚开尔文热导率在施加磁场的历史过程中表现出滞后行为，即随着磁场的增加，测得的κ（H）等温线大于随着磁场的减小。有趣的是，显示热传输不可逆性的磁场（\sim 0- 3 T）的宽区域与呈现铁电性的区域一致。讨论了不可逆的κ（H）行为是由于铁电畴壁对声子的散射引起的。这一结果显示了一个实验特征，表明磁场具有控制多铁性材料铁电畴结构的能力。
2010-12-15 cond-mat.str-el
Epitaxially Strained BiMnO3 Films: High-Temperature Robust Multiferroic Materials with Novel Magnetoelectric Coupling
铁电和铁磁有序共存的多铁性材料是磁电应用的理想材料。不幸的是，只有很少的铁电-铁磁多铁性（具有低磁临界温度）被发现。在这里，我们进行第一性原理计算的外延应变沿赝立方[001]方向生长的BiMnO 3薄膜的性能的影响进行调查。与具有中心对称C2/c空间群的体相基态不同，拉伸外延应变稳定了具有大极化（P > 80 μC/cm 2）和高居里温度（Tc预计在169 K和395 K之间）的铁磁和铁电Cc态。更重要的是，在多铁性Cc态中存在一种新颖的本征磁电耦合，易磁化轴可由外部电场控制。
2013-08-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Piezo-Magnetoelectric Effect of Spin Origin in Dysprosium Orthoferrite
在非铁电和反铁磁基态的DyFeO $_3$中实现了压电-磁电效应，即通过施加单轴应力同时感应铁磁矩和电极化的强度。感应电极化的强度与铁磁矩相互耦合，并随单轴应力的增加而单调增加。本文的工作为自旋驱动多铁性态的设计提供了一种新的途径，即在外加单轴应力的作用下实现磁对称性破缺。
2015-07-02 cond-mat.str-el
Magnetoelectric studies on polycrystalline FeVO4
我们报告的磁性，介电和铁电性能的多晶铁钒酸盐（FeVO 4），这是最近发现，在低温下表现出多铁性与非共线磁有序。系统地研究了高达9T的外加磁场对这些性能的影响。强磁场除了抑制铁电相变外，还在较低的温度下诱导了二次铁电相变。相应的磁化强度测量揭示了低温下的场致变磁转变。我们的研究结果将有助于阐明FeVO4复杂的磁性结构和多铁性的微观机制。
2011-02-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Directional magnetoelectric effects in MnWO4: magnetic sources of the electric polarization
从理论上描述了MnWO_4螺旋相的铁电有序和磁场诱导效应。它明确表明，Dzyaloshinskiii-Moriya反对称相互作用有助于磁多铁性的无公度和公度铁电相的自旋和电偶极子之间的相关性。然而，其他单位点对称的相互作用被证明是参与磁电过程中，这表明可能存在的电极化的强度起源于纯粹的对称效应。
2010-01-22 cond-mat.other cond-mat.str-el
Spin-spiral inhomogeneity as the origin of ferroelectricity in orthorhombic manganites
我们认为，在相对论自旋轨道相互作用下，正交锰氧化物的自旋螺旋态中自旋的均匀分布发生了形变。由此引起的自旋螺旋的不均匀性引起的铁电响应的纯电子的起源在偶数周期性的磁性结构。该机制是通用的，并解释了铁电性的外观在两个倍周期结构的HoMnO 3以及四倍周期结构的TbMnO 3。然而，奇周期磁性结构保持反转对称性，因此不是铁电性的。我们的分析是基于低能量模型来自第一性原理的电子结构计算和贝里相位形式主义的电子极化。
2010-09-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Time-resolved imaging of magnetoelectric domain switching in multiferroic MnWO4
通过电泵浦-光探测技术，我们发现多铁性MnWO $_4$中的电场诱导的磁序参量反转发生在毫秒级的时间尺度上，并保持磁化强度与磁诱导的电极化的强度的刚性耦合.的空间分辨域结构的时间进展成像与纳秒分辨率的光学二次谐波产生和相比，准静态域反转。一个定性的模型给出了一个估计，为什么在磁感应铁电体的磁电序参数反转是不是固有的超快。
2011-09-29 cond-mat.str-el
Theory of magnetic switching of ferroelectricity in spiral magnets
以TbMnO 3和DyMnO 3为例，提出了自旋螺旋多铁性材料中电极化的强度（P）磁开关的微观理论.我们通过精确自旋模型的蒙特卡罗模拟再现了它们在磁场H_ex下的相图，揭示了Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用、自旋各向异性和自旋交换之间的竞争受外加H_ex的控制，导致了伴随着P重取向或消失的磁转变。我们还讨论了所提出的机制与许多其他多铁性材料如LiCu_2 O_2，MnWO_4，Ni3V2O4
2010-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferroelectricity of Neel-type magnetic domain walls
观察到铁石榴石薄膜中Neel型畴壁的磁电特性与手征有关。电驱动的磁畴壁运动随着探针电极性的反转和畴壁的手征性从顺时针到逆时针的切换而改变方向。这证明了电场引起的微磁结构转变的起源是非均匀磁电相互作用。
2010-01-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Comment on "Ferroelectrically Induced Weak Ferromagnetism by Design", C. Fennie, PRL 100, 167203 (2008)
在磁电多铁性材料中，铁电极化与磁性是如何耦合的，这两种类型的有序性同时存在，这一问题具有相当大的科学和实际意义。最近的一封信\cite{fennie}提出了对钙钛矿多铁性的重要的"ABO $_3$“类的分析。这封信认为，在B位上具有磁性离子的反铁磁性多铁性材料，例如研究得很好的室温多铁性铋铁氧体（A=Bi，B=Fe），不能显示出${\bf P} \cdot ({\bf L} \times {\bf M})$形式的线性磁电耦合。这里，${\bf P}$是极化，而${\bf L}$和${\bf M}$是反铁磁和铁磁矩。参考文献\onlinecite{fennie}的结论是，只有具有磁性A位的材料才具有这种耦合。本文对ABO $_3$多铁性材料中的磁电耦合进行了简要分析。我们表明，参数的参考。\onlinecite{fennie}不禁止$E_{PLM}$，如果最终的低对称性阶段只包含一个失真，像${\bf P}$，打破所有的反转对称性。实际上，在这个对称类中存在多个畸变，交叉项生成$E_{PLM}$。我们的分析给出了简单的结论，在ABO $_3$材料的磁电耦合的存在和优化。
2009-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Direct observation of ferroelectricity in Ca$_3$Mn$_2$O$_7$ and its prominent light absorption
已知层状钙钛矿$A_3M_2$ O $_7$表现出所谓的混合反常铁电性。尽管实验证实的情况下（例如，$M$ =Ti和Sn），铁电性在磁性Ca $_3$ Mn $_2$ O $_7$仍然是一个谜。在这里，结构，铁电，磁电和光学性能的钙$_3$锰$_2$ O $_7$进行了系统的研究。可切换的极化直接测量，证明其铁电性。此外，还发现了磁电响应，暗示了磁性和铁电性之间的耦合。此外，观察到强的可见光吸收，这可以从其电子结构理解。其直接和适当的带隙，以及宽的导电带，使钙$_3$锰$_2$ O $_7$的铁电光电应用的潜在候选人。
2018-09-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic resonance probing of ferroelectricity and magnetism in metal-organic frameworks
我们采用电子顺磁共振（EPR）的自旋探针Mn 2+的研究DMAMnF和Mn 2掺杂的DMZnF，这被认为是模型金属有机框架（MOF）与Pb自由钙钛矿结构的顺电铁电转变。在DMAMnF中，我们研究了在X波段（9.4 GHz）和超过80至300 K的Mn 2 + EPR线的形状和强度的变化，我们表明在铁电转变的磁电耦合的情况下。在DMMnF的反铁磁转变处，我们检测到由AFM相的弱铁磁性引起的磁电耦合。在DMZnF中，Mn 2+探针的EPR和DFT的组合表明，晶体场主要由DMA+阳离子决定。
2022-02-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Large Magnetoelectric Response in Sr2IrO4/SrTiO3 superlattices with non-equivalent interfaces
薄膜中的大磁电响应对于高通量和高密度微电子应用是高度期望的。然而，单相化合物中的d 0规则通常导致铁电有序和磁有序之间的弱相互作用;复合材料中通过弹性共振的磁电耦合限制了它们在宽带上的薄膜集成。在这里，我们实现了并发的铁电和反铁磁相变在Sr 2 IrO 4/SrTiO 3超晶格通过人工设计的周期性非等效接口，其中最大的磁电系数为~980 mV cm-1 Oe-1可以测量。同步辐射X射线吸收谱和电子能量损失谱表明，在界面Ti离子处存在不平衡的电子占据。从微扰计算和数值结果，强耦合的反铁磁性和非对称电子占领介导的自旋轨道相互作用导致一个大的体磁电响应。这种原子剪裁的量子序参量在3d和5d氧化物提供了一个替代途径，对强磁电效应与薄膜集成。
2019-10-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
