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
Multiferroic nature of charge-ordered rare earth manganites
研究发现，稀土锰氧化物Nd0.5Ca0.5MnO3、La0.25Nd0.25Ca0.5MnO3、Pr0.7Ca0.3MnO3和Pr0.6Ca0.4MnO3在电荷有序或磁转变温度附近表现出介电常数反常。磁场对介电性质有显着影响，表明磁序参数和电序参数之间存在耦合。序参量。在这些锰氧化物中观察到的磁铁电性与Khomskii及其同事最近的理论预测一致。
2007-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Control of ferroelectric polarization via uniaxial pressure in the spin-lattice-coupled multiferroic CuFe1-xGaxO2
我们已经证明，铁电极化在自旋驱动的多铁性CuFe 1-xGaxO 2（x = 0.035）可以通过施加单轴压力来控制。我们的中子衍射和原位铁电极化测量表明，铁电极化的压力依赖性是由三种类型的磁畴的再布居的三角对称的晶体。我们认为自旋驱动的各向异性晶格畸变以及磁调制波矢方向与铁电极化方向之间的固定关系是自旋介导的压电效应的关键。
2011-05-18 cond-mat.str-el
Quantum Ferroelectric Magnets in Underdoped Manganites
利用简并双交换哈密顿量与现场库仑相互作用，我们表明，有一个不稳定性对位移的锰离子在La_{1-x} Ca_{x} MnO_{3}。其结果是由于电荷极化和晶格畸变而产生的偶极矩，其引起对于x=4和x=5之间的掺杂的预测的磁性铁电相。不稳定性由晶格的声子稳定，导致系统自由度的稳定配置。
2006-08-13 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
Metallic ferroelectric-ferromagnetic multiferroics in strained EuTiO$_{3-x}$H$_x$
极性金属由金属性和极性晶体结构的共存来定义。它们在非线性光学、铁电器件和量子器件中具有潜在的应用。同时，铁电-铁磁（FE-FM）多铁性同时显示铁电性和铁磁性，导致信息存储的新技术。金属性、铁电性和铁磁性是否可以在材料的单一区域共存，这仍然是一个悬而未决的问题。EuTiO $_3$在磁传感器、存储器、磁光器件和能量转换器件中具有潜在的应用前景。它稳定在一个多临界平衡，并表现出丰富的一系列有趣的属性。在这里，使用混合密度泛函理论计算的结果，我们报告金属FE-FM多铁性在应变工程外延EuTiO $_3$与H掺杂。极性金属磁性的出现为控制这些材料的应用提供了新的自由度。讨论了金属性、铁电性和铁磁性共存的基本机制。用Ruderman-Kittel-Kasuya- Yosida（RKKY）相互作用解释了金属EuTiO $_{3-x}$ H $_x$的铁磁性，与实验结果一致.由于费米能级上的电子与铁电畸变的耦合较弱，金属性和铁电性可以共存。我们的研究结果表明，应变和掺杂的综合作用是负责实现EuTiO $_3$基金属FE-FM多铁性，并可能提供一个新的途径，获得金属FE-FM多铁性在其他材料。
2020-02-28 cond-mat.str-el
Magnetic-Field and External-Pressure Control of Ferroelectricity in Multiferroic Manganites
研究了一系列稀土离子$R$ MnO $_{3}$（$R$是稀土离子）晶体在磁场和准流体静压下的介电性质。发现GdMnO $_3$晶体在13 K以下出现铁电相。我们已经证实，在正交$Pbnm$设置中，沿轴（$P_a$）存在小的自发极化，并且$P_a$可以被直流电场反转。铁电相变引起的介电异常伴随着热滞和晶格收缩。铁电转变温度随准静水压力的增加而降低。这些结果表明，铁电相变是反常的，是一级位移型铁电相变。平行于自旋倾斜方向（$H \| c$）的0.4T磁场使$P_a$容易塌陷，而平行于易磁化轴（$H \| b$）的磁场使$P_a$增强。
2004-12-07 cond-mat.str-el
Transition between two metallic ferroelectric orders in multiferroic Ca$_3$Ru$_2$O$_7$, induced by magnetism-mediated orbital re-polarization
在过去的几十年里，Ca $_3$ Ru $_2$ O $_7$在48 K一级相变以下的低温相仍然是一个谜，有争议的建议涉及金属铁电，轨道或磁有序。通过对实验晶格结构的分析、密度泛函理论计算和有效模型分析，我们提出48 K相变是磁性介导的轨道再极化促进的成键相变。最有趣的是，这种转变伴随着\textit{two}金属铁电顺序从$xy+y$对称性到$xz+z$的切换。我们的研究不仅解决了这种材料中这种相变的一个长期存在的难题，而且还展示了坏金属中多个新兴铁电秩序之间的过渡的第一个例子，这是由多铁性秩序之间的相互作用引起的。
2018-09-12 cond-mat.str-el
Magnetic-Field and External-Pressure Effect on Ferroelectricity in Manganites: Comparison between GdMnO$_{3}$ and TbMnO$_{3}$
本文研究了磁场和准静水压力下莫特绝缘体GdMnO $_{3}$和TbMnO $_{3}$的介电性能。在GdMnO $_{3}$的情况下，在铁电转变温度（$T_{C}$）下观察到介电常数$ε$的热滞后和不连续的晶格畸变，并且通过施加外部压力抑制铁电自发极化。这些结果表明，GdMnO $_{3}$的铁电相变是一级位移型相变。另一方面，在TbMnO $_{3}$中的$T_{C}$处没有观察到热滞后和不连续的晶格伸缩。通过在TbMnO $_{3}$中施加外压，对应于铁电转变的$ε$的峰向更高的温度移动。TbMnO $_{3}$的铁电转变为二级有序-无序型转变。
2004-12-07 cond-mat.str-el
Coupled magnetic and ferroelectric domains in multiferroic Ni3V2O8
通过极化磁中子衍射证实了多铁性畴的电控制。在电场（E）中冷却到Ni 3V 2 O 8的摆线多铁性相，导致无公度布拉格反射变为中子自旋极化，中子极化的方向与E相反。定量分析表明，E处理的样品具有手性，可以被E逆转。我们进一步通过E驱动的自旋和电极化的强度滞后显示了摆线畴和铁电畴之间的密切联系。我们认为，明确的摆线手性是通过磁弹性诱导的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。
2009-08-23 cond-mat.str-el
Multiferroicity in an organic charge-transfer salt: Electric-dipole-driven magnetism
多铁性材料表现出电自由度和磁自由度的同时有序性，无论从学术角度还是从技术角度来看，都是一种引人注目的材料。多铁性的一个突出机制是自旋驱动的铁电性，通常在具有螺旋自旋序的阻挫反铁磁体中发现。在那里，与传统的铁电体类似，电偶极是由离子的偏心位移产生的。然而，最近一种不同的机制，即纯电子铁电性，其中电荷顺序打破反转对称性，引起了相当大的兴趣。在这里，我们提供的证据，这种奇特的类型的铁电性，伴随着反铁磁自旋顺序，在一个二维的有机电荷转移盐，从而代表了一类新的多铁性。对于电子铁电体，偶极和自旋序几乎同时出现。这可以归因于铁电有序引起的自旋阻挫的损失。因此，这里的自旋序是由铁电性驱动的，与螺旋磁体中的自旋驱动铁电性形成鲜明对比。
2011-11-24 cond-mat.str-el
Ferroelectric and Multiferroic Properties of Quasi-2D Organic Charge-Transfer Salts
本文综述了准二维有机电荷转移盐的电子铁电性及多铁性，总结了基本物理性质、实验观测与磁电耦合理论。
2024-09-20 cond-mat.str-el
Combinatorial model for the ferroelectric domain-network formation in hexagonal manganites
由于高温不适当的铁电转变发生在YMnO 3和其他六方晶系锰氧化物的一个引人注目的域图案观察到的结果：出现六个域的交替极化从一个点的涡旋状图案。我们推导出的形成和分布的域涡网络从序参数对称性和晶格几何的基础上的组合分析。分析导致稳定的涡旋状配置的六个域状态在垂直于极化的基面和破碎的涡旋在平行于极化的平面。的预测进行了辩论，在现有的实验和理论工作的涡域状态。本文讨论了YMnO_3在居里温度附近的行为所用的几何缺陷与拓扑缺陷的关系。
2013-11-05 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
Coupling of Magnetic Order, Ferroelectricity, and Lattice Strain in Multiferroic Rare Earth Manganites
多铁性稀土锰氧化物由于同时存在不同类型的磁性和铁电性有序而引起人们的关注，并产生了复杂的相图和丰富的物理现象。在几种化合物中观察到的不同顺序和大磁电效应的耦合和相互干扰具有根本的兴趣，并具有未来应用的潜力，其中介电（磁）性质可以通过磁（介电）转变的发生或磁（电）场的应用进行修改。磁电效应的物理机制和铁电有序在磁转变的起源还有待探索。我们讨论了多铁性现象的六方HoMnO 3和强磁-介电耦合是密切相关的晶格应变引起的异常大的自旋-声子相关。
2005-08-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Modeling and Physics of Multiferroic Perovskite Manganites
本文针对RMnO₃类钙钛矿锰氧化物，构建考虑其电子和晶格结构的微观理论模型，综述基于该模型的理论工作以阐明其磁电现象，助力理解多铁性材料磁电现象的普适物理特性。
2025-02-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Independent ferroelectric contributions and rare-earth-induced polarization reversal in multiferroic TbMn2O5
通过光学二次谐波产生和朗道理论分析，将多铁性TbMn_2 O_5的磁致自发极化的三个独立贡献分离开来。其中两个与Mn ~（3+）/~（4+）磁序有关，且与高达7 T的外加磁场无关。第三个贡献与Tb 3+的长程反铁磁有序有关。它显示了一个急剧下降的应用程序的磁场和介导的自发电极化的强度在TbMn 2 O 5的符号的变化。稀土长程序和非线性光学性质之间的密切关系点各向同性的Tb-Tb交换和氧自旋极化作为这种稀土诱导铁电性的机制。
2011-12-08 cond-mat.str-el
Mechanism of Lattice-Distortion-Induced Electric-Polarization Flop in the Multiferroic Perovskite Manganites
对钙钛矿锰氧化物Eu_（1-x）Y_xMnO_3和Gd_（1-x）Tb_xMnO_3的磁电相图进行了理论研究。我们首先建立了一个微观模型，然后用蒙特卡罗方法对模型进行分析。我们再现了包含两种不同多铁性态的图，即，具有电极化的强度P//a的ab平面自旋摆线和具有P//c的bc平面自旋摆线。我们发现，它们的竞争源于单离子各向异性和Dzyaloshinsky-Moriya相互作用之间的冲突，这是由第二近邻自旋交换增强的GdFeO 3型畸变控制。这导致随着x的增加从a到c的P触发器与实验一致。
2009-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital-Order Driven Ferroelectricity and Dipolar Relaxation Dynamics in Multiferroic GaMo$_4$S$_8$
我们提出的宽带介电谱的GaMo $_4$ S $_8$，一个空洞的尖晶石系统，最近被证明表现出非典型的，轨道驱动的铁电性的结果。我们的研究揭示了这种多铁性材料的复杂的弛豫动力学，在T $_{\textrm{JT}}=47$ K的Jahn-Teller转变之上和之下。在T $_{\textrm{JT}}$以上，两种类型的偶极-轨道动力学似乎在竞争：在具有短程极序的团簇状区域内的弛豫，如弛豫铁电体和仅弱相互作用偶极的临界涨落，后者类似于有序-无序型铁电体的典型动力学。在Jahn-Teller转变下，轨道有序的开始驱动系统进入长程铁电有序，并且观察到铁电畴内的偶极动力学。耦合偶极和轨道弛豫行为的GaMo $_4$ S $_8$以上的Jahn-Teller转变显着不同的skyrmion主机的GaV $_4$ S $_8$，这似乎是链接到两个系统的结构畸变的差异上的晶胞水平。
2018-10-16 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
Discovery of room temperature multiferroicity and magneto-electric coupling in Fe3Se4 nanorods
本文首次报道了Fe_3Se_4是一种室温下具有磁电耦合的II型多铁性材料。在室温以上的Fe3Se4纳米棒中，我们观察到了铁磁有序和铁电有序的共存，Fe3Se4纳米棒是一种具有大磁晶各向异性的硬磁体.我们首次在低于磁居里温度的Fe3Se4纳米棒中观察到自发的、可逆的铁电极化。这种耦合表现为在Tc处的介电常数和拉曼位移的异常。我们还没有完全理解铁电有序的起源，但是在室温下Fe3Se4中同时存在磁性和铁电有序以及硬磁性将为器件开辟新的研究领域。
2019-06-12 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
Non-d$^0$ Electric Dipole in FeO$_5$ bipyramid: a New Resource for Quantum Paraelectrics, Ferroelectrics and Multiferroics
常规铁电氧化物中电极化的强度通常涉及具有空d壳层的过渡金属离子（d $^0$规则）。在这里，我们解开了一个新的机制，局部电偶极子的磁性Fe $^{3+}$（3D $^5$）离子违反d $^0$规则的基础上。在合适的晶格参数下，$_5$双锥体系中长程库仑相互作用和短程泡利排斥作用的竞争有利于Fe $^{3+}$的偏心位移，从而产生局域电偶极子.这种非d $^0$电偶极子的操作开辟了一条新的路线，产生非常规的铁电，铁电和多铁性。作为一个原型例子，我们证明了亚铁磁六角铁氧体（Ba，Sr）Fe $_{12}$ O $_{19}$中的非d $^0$电偶极子导致了一个新的磁量子顺电体家族.
2014-05-27 cond-mat.str-el
Observation of Electronic Ferroelectric Polarization in Multiferroic YMn$_2$O$_5$
我们报道了通过在氧$K$边的软X射线共振散射观测到YMn $_2$ O $_5$中O，$2p$态的磁极化.值得注意的是，我们发现，该信号的积分强度的温度依赖性密切遵循宏观电极化的强度，因此是成比例的铁电序参量。这与在Mn 1，$L_3$ -边缘处观察到的温度依赖性形成鲜明对比，后者反映了Mn磁性序参量。第一性原理计算提供了对这些结果的微观理解，并表明O\，$2p$ -和Mn\，3d-态的自旋依赖性杂化导致对铁电极化的纯电子贡献，其可以在没有晶格畸变的情况下存在。
2011-05-24 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic spin cantings as a driving force of ferroelectricity in multiferroic Cu2OSeO3
立方手征磁体Cu_2OSeO_3的铁电性质是由反铁磁倾斜引起的自旋非共线引起的。这些倾斜是Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的结果，在许多方面类似于弱铁磁体中的铁磁倾斜。导出了局部电极化的强度的表达式，其中包括具有磁化强度梯度M（r）的项。当在晶体上平均时，电极化的强度具有与晶体点群23的各向异性相关联的非零部分。在微观理论的框架下，它表明，无论是标量和矢量的自旋，（s1。s2）和[s1 × s2]可以在电极化的强度中给出相同数量级的贡献。
2016-08-10 cond-mat.str-el
Coupled multiferroic domain switching in the canted conical spin spiral system Mn$_{2}$GeO$_{4}$
尽管多功能材料的研究取得了显著进展，但同时具有自发磁化和电极化的强度的自旋驱动铁电体仍然很少。在这些铁磁铁电体中，有一种锥形自旋螺旋磁体，它同时具有磁化反转和电极化的强度，但人们对这种磁体的了解仍然很少。这些材料可以具有各种多铁性域，使其研究复杂化。本文利用中子衍射研究了铁磁铁电Mn $_{2}$ GeO $_{4}$中的多铁性畴，发现它具有双Q锥形磁结构，除了平凡的180度公度磁畴外，只能用铁磁畴和铁电畴来描述。我们展示了非常规的磁电耦合，如磁场驱动的铁电极化反转，自旋螺旋度没有变化，并提出了一个唯象理论，成功地解释了磁电耦合。我们的测量建立Mn $_{2}$ GeO $_{4}$作为一个概念上简单的多铁性，其中磁场驱动的翻转的锥形自旋螺旋导致同时反转的磁化和电极化的强度。
2017-06-07 cond-mat.str-el
Multiferroicity due to charge ordering
在这篇文章中，我们重点讨论了由不同形式的电荷有序驱动的多铁性。我们将介绍电荷有序化在磁性系统中诱导铁电性的一般机制。有一些特定类别的材料与此相关。我们将讨论一些详细的$(i)$钙钛矿锰氧化物的类型（PrCa）MnO $_3$，$(ii)$的复杂和有趣的情况下，磁铁矿Fe $_3$ O $_4$，$(iii)$强铁电挫折LuFe $_2$ O $_4$，$(iv)$一个例子的准一维有机系统。所有这些都是“I型”多铁性，其中铁电性和磁性具有不同的起源，并且发生在不同的温度下。在本文的第二部分中，我们讨论了“II型”多铁性，其中铁电性完全是{ \it归因于}磁性，但电荷有序发挥着重要作用，例如$(v)$、新发现的多铁性Ca $_3$ CoMnO $_6$、$(vi)$中可能的铁电性RNiO型稀土钙钛矿镍酸盐$_3$，具有磁性E型有序的钙钛矿锰氧化物的$(vii)$和双层锰氧化物的$(ix)$。
2008-04-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Soft-mode behavior of electromagnons in multiferroic manganite
本文研究了多铁性DyMnO_3在磁有序态和外磁场中的低频电磁振子行为。对于平行于a轴的外部磁场（BIIa），观察到电磁振子频率的显著软化，揭示了与已知用于铁电相变的经典软模式行为的许多相似之处。软化的电磁子产生的静态介电常数的增加，这遵循类似的依赖关系预测的Lyddane-Sachs-Teller关系。在几何形状BIIb内，电磁振子强度的增加并不对应于本征频率的软化。在这种情况下，静态介电常数的增加似乎是由畴壁的运动。
2010-07-27 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
Dynamics of Multiferroic Domain Wall in Spin-Cycloidal Ferroelectric DyMnO$_{3}$
本文报道了多铁性DyMnO $_{3}$在宽频率范围内的巨磁电容（GMC）的介电色散。GMC被发现是归因于不软化的电磁振子，但电场驱动的运动的多铁性畴壁（DW）。与传统的铁电DW相比，本发明的多铁性DW运动即使在低温下也保持$\sim$ $10^{7}$ s $^{-1}$的极高弛豫速率。这种移动的性质以及模型模拟表明，多铁性DW不是原子薄的铁电体，但厚，反映其磁性起源。
2009-02-09 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
Landau theory of topological defects in multiferroic hexagonal manganites
本研究采用参数由第一性原理计算确定的 Landau 理论，解释六方锰氧化物中结构、铁电与反铁磁拓扑缺陷的耦合机制及畴壁磁矩。
2012-04-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
X-ray imaging and multiferroic coupling of cycloidal magnetic domains in ferroelectric monodomain BiFeO3
用硬X射线磁散射成像技术研究了铁电单畴BiFeO_3单晶表面的磁畴。已经观察到尺寸达数百微米的磁畴，对应于沿波矢k=2π（δ，δ，0）和对称等效方向的磁化的摆线调制。旋转方向的磁化在所有磁畴，由圆偏振光的衍射确定，被认为是唯一的，并与预测的组合方法的基础上补充相对论密度泛函模拟的自旋模型。表面的成像显示，最大的相邻区域显示120度的涡旋结构。
2013-05-24 cond-mat.str-el
Origin of ferroelectricity in the multiferroic barium fluorides BaMF4
我们提出了第一性原理研究的一系列多铁性氟化钡的组成BaMF 4，其中M是Mn，Fe，Co，或Ni。我们讨论的结构，电子和磁性的趋势，我们表明，在这些系统中的铁电性的结果从“冻结”的一个单一的不稳定的极性声子模式。与标准钙钛矿铁电体的情况相反，这种结构畸变不伴随阳离子和阴离子之间的电荷转移。因此，在多铁性氟化钡中的铁电不稳定性仅仅是由于尺寸效应和底层晶体结构的特殊几何约束而产生的。
2006-05-01 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
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
Spin-spiral states in undoped manganites
具有螺旋自旋结构的钙钛矿锰氧化物的多铁性行为的实验观察需要澄清这些磁态的起源及其与铁电性的关系。我们表明，自旋螺旋相位与对角波矢，也存在E型相位的中间值的洪德规则和Jahn-Teller耦合的轨道有序和绝缘状态的标准两带模型哈密顿锰氧化物。我们的研究结果支持铁电性的自旋电流机制，并提出了一种替代观点，以早期的结论，令人沮丧的超交换耦合是至关重要的，以获得自旋螺旋状态。
2010-07-14 cond-mat.str-el
Possible evidence for electromagnons in multiferroic manganites
磁介电材料的特征在于磁性和介电性质的强耦合，并且在极少数情况下同时表现出磁性和极性有序。在其他多铁性材料中，TbMnO 3和GdMnO 3显示出强的磁-介电（ME）耦合，因此存在新的自旋激发：电活性磁振子，或电磁振子，即。e.可以由AC电场激发自旋波。在这里，我们表明，这些激发出现在相位与不相称（IC）磁结构的锰自旋。在外部磁场中，这种IC结构可以被抑制，并且电磁振子被消除，从而引起从直流到太赫兹频率的折射率的显著变化。因此，除了在基本激发的动物园中增加一种新的生物外，折射率还可以通过适度的磁场来调节，这使得新一代光开关和光电子器件的设计成为可能。
2006-02-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural Domain Walls in Polar Hexagonal Manganites
本文采用微观第一性原理研究了多铁性六方锰氧化物中的中性结构畴壁（DWs），该畴壁表现出铁电性和结构反相之间的交叉耦合.我们发现，与以前提出的模型相矛盾，互锁的反相铁电畴壁的宽度近似为零，其能量低于反相或铁电畴壁。此外，我们表明，铁电和反相的只有DWs是互锁的反相铁电（AP+FE）DWs的叠加和中间域不可避免地存在通过DWs。我们的研究结果揭示了为什么只有AP+FE DW观察到的问题，以及如何出现在极性六方锰氧化物的拓扑缺陷。
2012-07-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Relaxations as key to the magnetocapacitive effects in the perovskite manganites
我们提出了一个详细的介电弛豫效应发生在几个钙钛矿稀土锰氧化物，包括多铁性TbMnO 3和DyMnO 3的研究。我们证明了强的磁电容效应，观察电场E|| c，几乎完全由磁状态引起的弛豫参数的变化。多铁性材料，它经历了一个过渡到一个螺旋磁状态，表现出定性不同的弛豫行为比那些化合物转移到一个A型反铁磁状态。我们将这两种情况下的弛豫归因于锰离子的偏心运动，这在多铁性系统中也导致了铁电有序。
2009-05-05 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
Magnetic excitations in the low-temperature ferroelectric phase of multiferroic YMn2O5 using inelastic neutron scattering
利用非弹性中子散射（INS）研究了多铁性YMn2O5低温铁电相的磁激发。我们识别出低能磁振子模式，并在INS观察到的磁振子峰与光学吸收中观察到的电磁振子峰之间建立对应关系[1]。此外，我们解释的微观机制，这导致在最低能量的电磁振子峰，通过比较非弹性中子谱重量与在相称的铁电相的极化。
2011-07-01 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
Robust Ferroelectric State in Multiferroic Mn$_{1-x}$Zn$_x$WO$_4$
我们报道了多铁性化合物Mn $_{1-x}$ Zn $_x$ WO $_4$中的铁电态。磁性Mn $^{2+}$被磁性Zn $^{2+}$取代减少了磁交换，并提供了对MnWO $_4$的各种磁性和多铁性状态的控制。仅5%的Zn取代导致受抑共线（顺电）低温相的完全抑制。螺旋形的磁性和铁电相发展为基态。多铁性状态在超过50%的高取代水平下是稳定的。研究了Mn $_{1-x}$ Zn $_x$ WO $_4$单晶的磁性、热力学、介电性质以及铁电极化，并对x=0.5以下的取代度进行了研究.在单晶中子散射实验中鉴定了磁相。铁电极化与螺旋相的无公度峰的中子强度成比例。
2011-01-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of epitaxial strain on ferroelectric polarization in multiferroic BiFeO3 films
采用脉冲激光沉积法在SrTiO 3（001）衬底上以SrRuO 3为底电极生长了厚度为40 ~ 960 nm的BiFeO 3多铁性外延薄膜。X射线衍射分析表明，随着薄膜厚度的增加，薄膜的结构由c/a ~ 1.04的角畸变四面体转变为c/a ~ 1.01的块状畸变菱面体。尽管有这种显著的结构演变，但如从沿法线方向的测量计算的，沿着扭曲的伪立方晶胞的体对角线的铁电极化几乎没有变化。
2007-12-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Full Control of Magnetism in Manganite Bilayer by Ferroelectric Polarization
由锰氧化物双层和铁电钙钛矿组成的氧化物异质结构被预测在切换铁电极化时会导致磁性的完全控制。通过在超晶格中使用非对称极性界面，在$n$型界面侧比在$p$型侧更多的电子占据Mn层。铁电极化可以增强或抑制这种电荷极化。量子模型和密度泛函理论计算得到了相同的结论：通过改变极化方向，可以实现总磁化强度变化最大的铁磁-亚铁磁相变$>90%$。此功能非常强大，通过电气方法不仅可以完全控制磁化强度的大小，还可以控制磁化方向。
2013-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferroelectric charge order stabilized by antiferromagnetism in multiferroic LuFe2O4
多铁性LuFe_2 O_4的中子衍射测量结果表明，反铁磁（AFM）结构的变化，其特征在于波矢q =（1/3 1/3 1/2）作为电场冷却程序的函数。从所有磁畴的强度的增加和在低于Neel温度下观察到的2D磁序的降低指示增加的铁电电荷序。AFM顺序改变了CO状态的动力学，并使其稳定。确定在磁有序温度下观察到的电极化的强度的增加是由于从顺磁性2D电荷顺序到AFM 3D电荷顺序的转变。
2011-09-27 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
Imaging ferroelectric domains in multiferroics using a low-energy electron microscope in the mirror operation mode
我们报道了亚微米分辨率的铁电畴的低能电子显微镜成像。“向上”和“向下”极化铁电畴铋铁氧体-室温多铁性-周期性条带作为一个模型系统，以比较低能量电子显微镜与建立piezoresponse力显微镜。结果证实了全场成像的铁电畴与短的采集时间的可能性，通过利用超低电子的灵敏度，在“镜”操作模式的表面附近的电势的小变化。
2010-08-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.ins-det
Microscopic origin of Magnetic Ferroelectrics in Nonlinear Multiferroics
一个简单的，但一般的微观机制来理解之间的相互作用的电和磁的自由度的发展。在该机制内，磁结构产生电流，其从自旋轨道耦合感应出平衡电流。当磁结构用单序参量描述时，电极化的强度由单自旋轨道耦合参量决定，预测材料为半绝缘体。这种机制提供了一个简单的估计值的铁电性，并设置一个物理限制。
2007-09-08 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
Tailoring of ferromagnetic Pr0.85Ca0.15MnO3/ferroelectric Ba0.6Sr0.4TiO3 superlattices for multiferroic properties
采用脉冲激光沉积法在（100）SrTiO 3衬底上制备了由铁磁Pr0.85Ca0.15MnO3和铁电Ba0.6Sr0.4TiO3组成的超晶格。从复阻抗测量分析样品的电容和电阻部分，使用特殊的实验装置对样品进行测量。具有较大铁电厚度的超晶格显示出在母体铁磁薄膜中不存在的独特特性。超晶格同时具有铁磁和铁电相变，这是铁磁和铁电性质共存的证据。超晶格表现出的高磁电阻（80 K时为40%）可归因于铁磁层和铁电层之间的耦合，即磁电效应。
2004-09-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of ferroelectric layers on the magnetocapacitance properties of superlattices-based oxide multiferroics
采用脉冲激光沉积法在SrTiO $_3$衬底上制备了一系列由铁磁La $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$ MnO $_3$（LCMO）和铁电/顺电Ba $_{1-x}$ Sr $_x$ TiO $_3$（0 $\leq $ x $\leq $ 1）组成的超晶格.获得由具有均匀尺寸的球形丘构成的外延性质的膜。膜的磁输运性质揭示了在145-158 K范围内的铁磁居里温度和高达30%的负磁阻，这取决于用于其生长的铁电层的类型（\QTR{it}{i.e.}的\QTR{it}{x'}值）。还观察到在55 K至105 K的温度范围内的铁电性，这取决于钡含量。更重要的是，膜的多铁性由负磁电容的出现决定，发现其在铁电转变温度附近最大（每\QTR{it}{tesla} 3%）。这些结果是理解的基础上的铁电/顺电层和应变诱导的多重铁性的作用。
2005-11-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Colossal Magnetoresistance Manganites and Related Prototype Devices
本文综述了单相锰氧化物的庞磁电阻效应与场敏自旋电荷相互作用和相分离的关系，锰氧化物/Nb：SrTiO 3 pn结的整流特性和正负磁电阻效应与特殊的界面电子结构的关系，锰氧化物/铁电结构中的磁电耦合效应与应变、载流子密度和磁场敏感性的关系，锰氧化物/铁电结构中的磁电阻效应与磁电阻效应的关系，锰氧化物/Nb：SrTiO 3 pn结中的磁电阻效应与磁电阻效应的关系，锰氧化物/铁电结构中的磁电阻效应与磁电阻效应的关系。利用锰氧化物的完全自旋极化性质在具有电介质、铁电体和有机半导体间隔物的隧道结中的隧穿磁阻;以及锰氧化物纳米颗粒中颗粒尺寸对磁性质的影响
2013-09-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
