热激发通常降低铁电材料中的电极化的强度。在这里，我们通过第一性原理计算表明，多铁性BiFe $_{1-x}$ Co $_{x}$ O $_{3}$固溶体与$0.25 \le x \le 0.50$（BFCO）代表一个值得注意的例外，这种行为。特别是，我们发现，在室温下和$0.1$-$1.0$ GPa的中等压力下，根据组成，体BFCO的电极化的强度增加了$\sim 200$ %。这种异常行为的起源是涉及低- $T$菱面体（${\cal R}$）相和高- $T$超四面体（${\cal T}$）相的相变。${\cal R}$和${\cal T}$相在室温附近都是亚铁磁性的，每个分子式单位的近似净磁化强度为$0.13$ $μ_{B}$。类似于在本体BiFeO $_{3}$或BiCoO $_{3}$中发生的情况，${\cal T}$相由于其较高的振动熵而通过增加温度而稳定在${\cal R}$上。这种不寻常的$T$诱导的${\cal R} \to {\cal T}$相变起源于极性声子模式，涉及过渡金属和氧离子的协同位移。
英文摘要：
Thermal excitations typically reduce the electric polarization in ferroelectric materials. Here, we show by means of first-principles calculations that multiferroic BiFe$_{1-x}$Co$_{x}$O$_{3}$ solid solutions with $0.25 \le x \le 0.50$ (BFCO) represent a noteworthy exception to this behaviour. In particular, we find that at room temperature and for moderate pressures of $0.1$-$1.0$ GPa, depending on the composition, the electric polarization of bulk BFCO increases by $\sim 200$%. The origin of such an exceptional behavior is a phase transformation involving a low-$T$ rhombohedral (${\cal R}$) phase and a high-$T$ super-tetragonal (${\cal T}$) phase. Both ${\cal R}$ and ${\cal T}$ phases are ferrimagnetic near room temperature with an approximate net magnetization of $0.13$$μ_{B}$ per formula unit. Contrarily to what occurs in either bulk BiFeO$_{3}$ or BiCoO$_{3}$, the ${\cal T}$ phase is stabilized over the ${\cal R}$ by increasing temperature due to its higher vibrational entropy. This extraordinary $T$-induced ${\cal R} \to {\cal T}$ phase transition is originated by polar phonon modes involving concerted displacements of transition-metal and oxygen ions.
Phase transitions in multiferroic BiFeO3 crystals, thin-layers, and ceramics: Enduring potential for a single phase, room-temperature magnetoelectric 'holy grail'
Ferrimagnetic Skyrmions in a Tetragonal Mn1.9Co0.1Sb Single Crystal at Room Temperature
Anhui University（安徽大学）；Wuhan University of Technology（武汉理工大学）；High Magnetic Field Laboratory, HFIPS, Chinese Academy of Sciences（中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心）
Dirac-Surface-State Modulated Spin Dynamics in a Ferrimagnetic Insulator at Room Temperature
这项工作表明，显着修改的自旋动力学的磁性绝缘体（MI）的自旋动量锁定狄拉克表面状态的相邻的拓扑绝缘体（TI），可以利用自旋电子学应用。当Bi浓度x在5 nm厚的（BixSb 1-x）2 Te 3 TI膜中被系统地调谐时，当化学势接近狄拉克点时，表面相对于体态的权重在x = 0.32处达到峰值。在该浓度下，MI/TI异质结构中10 nm厚的Y3 Fe 5 O 12 MI膜旋进磁化强度的吉尔伯特阻尼常数提高了一个数量级，是所有浓度中最大的。此外，MI获得额外的强磁各向异性，有利于面内取向与类似的Bi浓度依赖性。狄拉克表面态的这些非凡效应使TI在调制相邻磁性层的自旋动力学方面区别于其他材料，例如重金属。
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。
First principles study of the multiferroics BiFeO$_{3}$, Bi$_{2}$FeCrO$_{6}$, and BiCrO$_{3}$: Structure, polarization, and magnetic ordering temperature
Prediction of new multiferroic and magnetoelectric material Fe3Se4
目前，具有磁电耦合的多铁性材料在新型存储器件领域有着广泛的应用。在室温下制备具有强耦合铁电和亚铁磁有序结构的多铁性材料具有挑战性。硒化铁（Fe_3Se_4）单晶在室温下表现出铁电有序和磁有序共存的II型多铁性。我们研究了铁电金属Fe_3Se_4的晶格不稳定性、电子结构、铁电、亚铁磁有序和输运性质。态密度显示出在费米能级附近Fe-3d和Se-4p态的相当大的杂化，证实了其金属行为。Fe阳离子的磁矩遵循II型亚铁磁和铁电有序，计算出的总磁矩为4.25每晶胞（Fe 6 Se 8）。Fe-Se的强共价键性质导致其铁电性质。此外，对称性分析表明，3d-t2 g轨道有序的Fe亚晶格的倾斜是由于Jahn-Teller（JT）畸变引起的。这项研究为利用多铁性材料发展自旋电子学相关技术提供了进一步的见解。
FeRhCrSi: A new spin semimetal with room temperature spin-valve behavior
自旋半金属是最近发现的一类新的自旋电子材料，其在一个自旋通道中表现出带隙，而在另一个自旋通道中表现出半金属特征，从而允许可调谐的自旋输运。在这里，我们提出的自旋半金属行为的实验验证FeRhCrSi，四元Heusler合金的饱和力矩2 $μ_B$和居里温度$>$ 400 K。它以L2 $_1$结构结晶，在Fe和Rh之间具有50 $\%$反位无序。在300 K以下，它表现出弱的温度依赖性的电阻率与负温度系数，表明正常的半金属或自旋半金属行为。反常的磁电阻数据揭示了占主导地位的贡献，从不对称的部分，一个明确的签名的自旋阀的性质，这是保留，即使在室温下。\textcolor{black}{The asymmetric part of magneto-resistance shows an unusual increase with increasing temperature.}霍尔测量证实了起源于本征Berry曲率的电导率的异常性质，空穴是大多数载流子。从头算模拟证实了一个独特的长程亚铁磁有序的基态，解释了背后的意外低饱和时刻的起源。亚铁磁无序结构证实了实验观察到的FeRhCrSi的自旋半金属特征。
Non-equilibrium spin dynamics in the temperature and magnetic field dependence of magnetization curves of ferrimagnetic Co$_{1.75}$Fe$_{1.25}$O$_4$ and its composite with BaTiO$_3$
对铁磁Co $_{1.75}$ Fe $_{1.25}$ O $_4$（CFO）及其与无磁BaTiO $_3$（BTO）复合材料的非平衡磁现象（磁阻塞、记忆、交换偏置和老化效应）进行了比较研究。同步辐射X射线衍射图谱证实了复合材料中CFO和BTO结构的共存，但磁自旋动力学已被显着修改。通过不同的磁场测量模式（零场冷却和场冷却），结合磁场ON和OFF模式以及随时间变化的磁化强度，研究了室温以下亚铁磁畴的阻塞现象。非常规协议的应用在时间相关的磁化测量在不同阶段的温度和磁场的磁化曲线的依赖性已被有用的揭示非平衡动力学的磁自旋序。离场弛豫实验的应用使得调节系统的磁状态和磁性成为可能。通过对Co $_{1.75}$、Fe $_{1.25}$ O $_4$尖晶石氧化物及其与BaTiO $_3$颗粒复合物的实验结果的比较，了解了磁性颗粒与非磁性颗粒之间的界面耦合对不同磁性现象（亚稳磁态、交换偏置和记忆效应）的作用。
Strain-Induced Relaxor Multiferroicity at Room Temperature in Hexaferrite BaFe12O19 Thin Films
Cornell University（康奈尔大学）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Leibniz-Institut für Kristallzüchtung（莱布尼兹晶体生长研究所）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；University of Tennessee（田纳西大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；University of North Texas（北德克萨斯大学）；University of Southern California（南加州大学）；Kavli Institute at Cornell for Nanoscale Science（康奈尔纳米科学卡弗里研究所）
Magneto-dielectric and Magneto-resistive in the Mixed Spinel MgFe2O4
采用球磨辅助烧结法合成了混合尖晶石MgFe_2 O_4。X射线衍射分析证实了MgFe_2 O_4晶体的形成，计算得到的晶格参数为a = b = c = 8.369（3）Ω.振动样品磁强计测量在室温下显示出软亚铁磁性的性质。磁-介电和磁阻图证实了在室温下制备的MgFe 2 O 4中的耦合。MD图中500 Oe处的峰是由于分布在八面体和四面体位置的Fe 3+离子的倾斜。
