Ultra-Low-Energy Straintronics Using Multiferroic Composites
继续改进基于电荷的电子学的主要障碍是在切换一位信息时引起的过度能量耗散。通过适当地选择材料，由多铁性复合材料制成的器件，即，应变耦合压电-磁致伸缩异质结构，在室温下耗散~1阿焦耳的极少量能量，同时在亚纳秒延迟内切换。除了设计存储器位之外，这种设备还可以用于构建逻辑，因此它们也可以被认为适用于计算目的。在这里，我们首先回顾了目前的最先进的纳米电子学使用多铁性复合材料。在最近的发展，它表明，这些多铁性应变电子器件也可以用于模拟信号处理，与适当的材料选择。通过求解室温下磁化动力学的随机Landau-Lifshitz-Gilbert方程，我们可以得到一个电压增益，即，这些应变电子器件可以用作电压放大器。
2017-03-06 cond-mat.mes-hall
Electric-Field Control over Spin-Wave and Current Induced Domain Wall Motion and Magnonic Torques in Multiferroics
我们发现，自旋波在多铁性材料中施加磁矩的方式不仅可以引起畴壁运动，而且可以引起均匀磁化织构的磁化动力学。有趣的是，畴壁运动可以通过纯粹的电手段来控制，其中自旋波由交流电场$E$产生，而壁运动的方向也对所施加的直流$E$场敏感。此外，我们确定的自旋转移力矩之间的相互作用，从一个电流和磁畴壁的多铁性和沃克击穿阈值的规模与垂直电场的大小，提供了一种方法来控制畴壁传播通过电门控的属性。
2016-06-02 cond-mat.mes-hall
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
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
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
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
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
Spin Superfluidity in Coplanar Multiferroics
讨论了超流凝聚体中的共面磁序多铁性，特别强调了凝聚体的相位梯度和外部电场的影响所产生的自旋超流。通过绘制类比的超导凝聚体，现象，如持续电流环，Little-Parks效应，磁通量子化，约瑟夫森通过自旋畴壁的影响，并在SQUID的几何形状的干涉行为进行了分析共面多铁性。
2014-01-24 cond-mat.mes-hall
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
Electric field control of magnon-induced magnetization dynamics in multiferroics
从理论上研究了非均匀磁电耦合对铁磁体磁振子感生动力学的影响。磁振子介导的磁电矩影响均匀磁化和磁振子驱动的畴壁运动。在域中，我们预测的磁化重定向，所施加的电场，这是几乎一个数量级大于通过相同的机制在其他物理系统中观察到的。所施加的电场也可用于以线性方式调整磁畴壁速度和运动方向，产生数倍于零场速度的磁畴壁速度。这些结果表明，多铁性系统提供了一个很有前途的舞台，实现低耗散磁化旋转和畴壁运动通过激发自旋波。
2016-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Two-Dimensional Multiferroics: Ferroelasticity, Ferroelectricity, Domain Wall, and Potential Mechano-Opto-Electronic Applications
低维多铁性材料在诸如纳米级换能器、致动器、传感器、光电子器件和非易失性存储器的小型化器件应用中具有很大的前景。在这里，使用第一性原理理论，我们预测，二维（2D）单层IV族单硫族化合物，包括GeS，GeSe，SnS，和SnSe是一类2D半导体多铁性材料，具有强耦合的巨大的面内自发铁电极化和自发铁弹晶格应变，在室温及更高温度下是电稳定的，并且可以通过弹性应变工程有效地调制。它们的光学吸收光谱表现出强的面内各向异性，具有可见光谱激子带隙和相当大的激子结合能，呈现出低维半导体的独特特征。更重要的是，预测的低畴壁能量和小的迁移势垒以及耦合的多铁性有序和各向异性电子结构表明它们具有通过操纵外部电场、机械场和光场来控制内部响应的可调谐多铁性功能器件的巨大潜力，并且使得包括2D铁电存储器、2D铁弹存储器、和2D铁电弹性电非易失性光子存储器以及2D铁电激子光子存储器。
2016-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
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
Folding Catastrophes due to Viscosity in Multiferroic Domains: Implications for Room-Temperature Multiferroic Switching
不寻常的领域与弯曲的墙壁和失败，以满足朗道-Lifshitz-Kittel法律被建模为折叠的灾难（鞍结分叉）。这种对粘性介质中弹道运动的描述是基于Dawber等人的早期工作，应用物理信函82，436（2003）。这表明，铁电薄膜可以表现出褶皱或涡旋图案，但不能两者兼而有之。
2015-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Composite domain walls in flat nanomagnets: the magnetostatic limit
我们讨论了软磁纳米颗粒中所谓的“涡旋”畴壁的结构。这种壁是由三个基本拓扑缺陷组成的复合物体：两个缠绕数为-1/2的边缘缺陷和它们之间缠绕数为+1的漩涡。我们提供了一个定性的模型占这样的域壁的能量。
2005-08-31 cond-mat.mes-hall
Electromagnetically controlled multiferroic thermal diode
提出了一种基于两相多铁性复合材料的电磁可调谐热二极管。分析和完整的数值计算的原型异质结组成的铁上的钛酸钡在四相证明了一个强大的热整流效果，可以控制外部由一个温和的电场。这一发现对于基于热的信息处理和传感具有重要意义，并且还可以集成在用于热管理和回收的（自旋）电子电路中。
2015-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultra-low-energy Electric field-induced Magnetization Switching in Multiferroic Heterostructures
多铁性材料中电场诱导的磁化翻转具有重要的基础研究和潜在的技术应用价值。本文综述了多铁性异质结构中电场诱导磁化翻转的研究进展。特别地，我们研究了在热涨落存在下，使用随机Landau-Lifshitz-Gilbert（LLG）方程在形状各向异性单畴纳米磁体中的两个稳定状态之间的磁化切换的动力学。对于应变耦合多铁性复合材料中的磁致伸缩纳米磁体，这种磁化动力学的研究，相反的稳态方案，揭示了有趣的新现象的二元开关机制。虽然传统的方法的二进制开关需要倾斜的电位分布所需的状态切换，我们表明，没有这样的倾斜是必要的成功切换，因为磁化的偏移磁铁的平面可以产生一个内置的不对称切换过程中。我们还研究了具有界面磁电耦合和磁交换耦合的多铁性异质结构中的开关动力学，这种耦合可以使开关的方向与外加电场的极性保持一致。我们计算的性能指标，如开关延迟和能量耗散在切换过程中，同时模拟LLG动态。性能指标结果是非常令人鼓舞的潜在的技术应用。
2017-03-06 cond-mat.mes-hall
Ferroelectricity driven magnetism at domain walls in LaAlO$_3$/PbTiO$_3$ superlattices
除了在某些多铁性材料中，电荷偶极矩和自旋矩很少在单相体材料中共存。尽管在过去的十年里取得了很大的进展，但大多数多铁性材料的磁电性能仍然很差，这是由于电荷偶极子和自旋矩之间的内在排斥。作为一种替代方法，氧化物异质结构可以避开块体材料的本征限制，并提供更有吸引力的潜力来实现磁电功能。本文对LaAlO $_3$ /PbTiO $_3$超晶格进行了第一性原理研究。虽然这两种组分都不是磁性的，但磁矩出现在这些超晶格中的PbTiO $_3$的铁电畴壁处。这种铁电畴和局域磁矩之间的扭曲，不仅表现出一种有趣的多铁性，而且可能有助于纳米异质结构中磁性的电控制。
2015-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low-energy domain wall racetracks with multiferroic topologies
提出一种室温下基于BiFeO3的电压控制磁电赛道存储器，利用电场平移耦合的铁电-反铁磁畴壁及新型拓扑磁电织构，实现了逼近声学声子极限的高速、极低能耗纳秒级存储。
2025-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microscopic evidence of spin-driven multiferroicity and topological spin textures in monolayer NiI2
Fudan University（复旦大学）；Tsinghua University（清华大学）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究与创新中心）
研究通过矢量自旋极化扫描隧道显微镜揭示单层NiI2中自旋驱动多铁性及拓扑自旋纹理，发现自旋螺旋态与电荷调制，并通过自旋模型验证结果。
2026-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal generation of spin current in a helimagnetic multiferroic hexaferrite
本文报道了在多铁螺旋磁体Ba_（0.5）Sr_（1.5）Zn_（12）Fe_（12）O_（22）中观察到的纵向自旋塞贝克效应。垂直于Ba0.5Sr1.5Zn2Fe12O22/Pt界面施加的温度梯度产生Pt中自旋电流起源的反自旋霍尔电压，其大小被发现与Ba0.5Sr1.5Zn2Fe12O22的体磁化强度成正比，即使通过各种螺旋磁和亚铁磁相之间的连续磁转变。这一发现表明螺旋磁自旋波可以成为自旋流的有效载流子。通过在铁电螺旋磁相中使用极化电场来控制以顺时针/逆时针方式自旋旋转为特征的自旋螺旋性畴的布居比，我们发现自旋螺旋性畴的分布并不影响注入Pt的自旋电流的大小。结果表明，自旋波自旋电流是相当强大的自旋螺旋畴壁，不同于传统的铁磁畴壁的情况下。
2016-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Driving Skyrmions in a Composite Bilayer
磁性Skyrmions和多铁性材料是纳米结构科学中最有趣的对象，在未来的自旋电子技术中具有巨大的潜力。多铁性Skyrmions的研究近年来引起了人们的极大兴趣。本文报道了在手性磁性/铁电双层复合晶格中，由驱动电场诱导产生的磁性布洛赫-斯基尔米恩子。利用自旋动力学方法，在动力学模拟中，我们采用了一个经典的磁自旋模型和一个电赝自旋模型，这两个模型通过强磁电耦合耦合。有趣的是，我们观察到一些skyrmion的对象在电子组件无论是在开关过程中，或通过施加一个磁场，这是由于电和磁结构之间的连接。
2016-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Localization, Coulomb interactions and electrical heating in single-wall carbon nanotubes/polymer composites
研究了碳纳米管/聚合物复合材料的低场和高场输运特性。在逾渗阈值fc = 0.33%以上，输运是由于局域化载流子的跳跃，局域化长度xi=10-30 nm。在接近fc的低温下，存在与软带隙Δ CG= 2.5meV有关的库仑相互作用.我们认为，它起源于库仑充电的能量效应，这是部分屏蔽相邻束。在电加热方案中描述了高场电导率。所有的结果表明，使用复合材料接近逾渗阈值可能是一种方法来访问的内在性质的纳米管的实验在宏观尺度上。
2002-04-24 cond-mat.mes-hall
Orbital Multiferroicity in Pentalayer Rhombohedral Graphene
本研究在五层菱方石墨烯中发现新型轨道多铁性，观测到谷-磁四重态与蝶形磁滞，可通过电场独立或共同非易失切换铁性序，为低功耗谷电子与磁器件提供新方向。
2023-09-30 cond-mat.mes-hall
Composite topological structure of domain walls in synthetic antiferromagnets
实验研究了Co/Ru/Co反铁磁体薄膜中的磁畴结构和动力学。戏剧性的效果出现从拓扑缺陷之间的相互作用，包括在这些结构中的双畴壁。在外加磁场作用下，双畴壁的传播遵循壁中的双体（双涡旋/双反涡旋）拓扑缺陷的动力学。外场的应用触发了丰富的动力学响应：传播依赖于畴壁中双涡旋和双反涡旋的相互取向和手性。对于某些配置，我们观察到突然跳跃的复合畴壁在增加的领域，这是与复合skyrmions的衰变。这些功能允许在合成反铁磁体中增强对畴壁运动的控制，具有在未来的逻辑和存储设备中将它们用作信息载体的潜力。
2017-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Static and dynamic magnetization control of extrinsic multiferroics by the converse magneto-photostrictive effect
本研究利用蓝光在Fe$_{81}$Ga$_{19}$与压电衬底耦合的外禀多铁性复合材料中实现逆磁光致伸缩效应（CMPE），通过引入新耦合系数分析发现其能调控静态磁化反转，并经铁磁共振证实可改变共振场，实现对静动态磁性能的有效控制。
2023-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic fingerprint of interfacial coupling between CoFe and nanoscale ferroelectric domain walls
铁磁体/多铁性系统中的磁电耦合通常表现为交换偏置效应，其可能具有来自多个源的组合贡献，例如畴壁、化学缺陷或应变。在这项研究中，我们磁性“指纹”的耦合行为的CoFe外延BiFeO 3（BFO）薄膜上生长的磁力计和一阶反转曲线（FORC）。通过FORC分布，阐明了71°、109°和带电铁电畴壁对交换偏置的贡献。在71° DW的BFO上生长的CoFe样品仅表现出矫顽磁力的增强，但交换偏置很小。在具有109° DW和镶嵌DW的BFO上生长的样品表现出大得多的交换偏置，其中主要增强归因于109°和带电DW。基于Malozemoff随机场模型，提出了一个各向异性模型来解释交换偏置增强。这一工作揭示了CoFe/BFO异质界面的交换偏置效应与铁电DW之间的关系，为多铁性器件的分析和设计提供了一条途径。
2016-08-07 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
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
Melting of Spatially Modulated Phases in La-doped BiFeO3 at Surfaces and Surface-Domain Wall Junctions
从原子水平上探讨了多铁性LaxBi 1-xFeO 3在准形态相变附近表面与畴壁现象之间的相互作用。扫描透射电子显微镜（STEM）能够以皮米级的精度绘制材料的原子结构，从而直接洞察该材料中序参量的空间分布及其在表面和界面处的行为。在这里，我们使用热力学朗道-金兹伯格-德文郡（LGD）的方法来解释的空间调制相（SMP）的出现在La 0.22Bi 0.78FeO 3薄膜，并建立由La掺杂引起的极化梯度系数的变化是主要的驱动机制。的抑制，或“熔化”，在畴壁表面结附近的SMP的实验观察和模拟LGD理论的框架。熔化起源于系统倾向于最小化由膜外的长程杂散电场和膜内的相关去极化效应引起的静电能。观察到的行为提供了洞察的起源在多铁性的表面和界面行为。
2019-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoelectric coupling in a ferroelectric/ferromagnetic chain revealed by ferromagnetic resonance
理解多铁性耦合是多铁性领域的关键问题之一。从理论上讲，铁磁共振（FMR）使复合多铁性材料中磁电耦合系数的计算成为可能。这一点，我们的证据，通过详细的分析和数值计算的FMR在无应变链的钛酸钡在tetraxide相接触，铁，包括退极化场的影响。FMR吸收功率谱对界面电极化的强度方向和外加静态电场敏感。本文提出了一种利用铁磁电阻测量磁电耦合系数的方法。
2012-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A coupled magneto-structural continuum model for multiferroic $\mathrm{BiFeO}_3$
本文提出一种结合铁电相场方法和微磁模拟的连续介质模型，用于自洽描述多铁性BiFeO3的磁-结构耦合特性，为研究其畴壁拓扑、自旋波传输及动态磁电切换等介观特性奠定了基础。
2023-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Electric field control of moiré skyrmion phases in twisted multiferroic NiI$_2$ bilayers
本文以扭曲多铁性NiI₂双层膜为研究对象，通过建立包含均匀螺旋相、kπ-斯格明子晶格等的相图，揭示其电可调拓扑莫尔磁性，利用磁电耦合实现电场调控斯格明子相，为斯格明子电子学提供可调平台。
2024-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
String monopoles, string walls, vortex-skyrmions and nexus objects in polar distorted B-phase of $^3$He
复合宇宙学物体--以弦为边界的Kibble-Lazarides-Shafi（KLS）壁和以Nambu单极子为终端的宇宙弦--可能在早期宇宙的相变中产生。最近的实验在超流体$^3$他再现了KLS域壁的形成，这开辟了新的舞台，详细研究这些对象在人类控制系统中具有不同的特征长度。这些复合缺陷是由两个连续的对称破缺相变形成的。在第一个过渡中，形成弦，然后在第二个过渡中，弦成为KLS壁的终止线。以同样的方式，在第一次跃迁中形成单极子，然后在第二次跃迁中这些单极子成为弦的终止点。在这里，我们表明，在附近的第二个过渡的复合缺陷可以描述的相对同伦群。这是因为有两个完全分离的长度尺度，产生了两类不同的简并真空态，$R_1$和$R_2$，并且复合对象对应于群$π_n(R_1,R_2)$的非平凡元素。本文以气凝胶对液态$^3$ He进行畸变后，在两步相变过程中形成的所谓极性畸变B相为例进行了讨论。在这个系统中，弦单极子终止自旋涡旋与偶数缠绕数，而KLS弦壁终止于半量子涡旋。在磁场的作用下，涡旋-skyrmions形成，弦线转变为弦结。我们还讨论了这些对象的整数值拓扑不变量。我们的研究也适用于其他凝聚态和宇宙学系统中的复合缺陷。
2020-04-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
