The layered perovskite YBaCuFeO5 (YBCFO) is considered one of the best candidates to high-temperature chiral multiferroics with strong magnetoelectric coupling. In RBaCuFeO5 perovskites (R: rare-earth or Y) A-site cations are fully ordered whereas their magnetic properties strongly depend on the preparation process. They exhibit partial cationic disorder at the B-site that generates a magnetic spiral stabilized through directionally assisted long range coupling between canted locally frustrated spins. Moreover the orientation of its magnetic spiral can be critical for the magnetoelectric response of this chiral magnetic oxide. We have synthesized and studied YBaCuFe1-xMnxO5 samples doped with Mn, with the aim of increasing spin-orbit coupling effects, and found that the overall Fe/Cu cation disorder at the B-sites can be increased by doping without changing the sample preparation process. In YBaCuFe1-xMnxO5 samples prepared under the same conditions, the T-x magnetic phase diagram have been constructed in the range 10K-500K combining magnetometry, X-ray and neutron powder diffraction measurements. The tilting angles of the spins in the collinear, θcol , and spiral phases, θspiral, barely vary with temperature. In the collinear phase θcol is also independent of the Mn content. In contrast, the presence of Mn produces a progressive reorientation of the plane of the magnetic helix in the incommensurate phase, capable to transform the helicoidal spin ordering into a cycloidal one, which may critically determine the ferroelectric and magnetoelectric behavior in these compounds. Some of the observations are of interest for engineering and developing this family of potential high-temperature multiferroics.
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。
Entanglement of charge transfer, hole doping, exchange interaction and octahedron tilting angle and their influence on the conductivity of La1-xSrxFe0.75Ni0.25O3-δ: A combination of x-ray spectroscopy and diffraction
Role of the rare-earth doping on the multiferroic properties of BaTiO$_3$: First-principles calculation
采用从头算自旋极化密度泛函理论（AB-initio spin polarized Density Functional Theory plus U）研究了Eu（$^{3+}$）掺杂钛酸钡（Ba $_{1-x}$ Eu $_x$ O $_3$）体系的电子和磁性.在这项研究中，投影增强波（PAW）方法和Perdew-Zunger（LSDA）近似，这已被用于交换相关能，已被认为是考虑到一个超晶胞模型。在该模型中，自旋极化和Hubbard势被用来修正稀土离子部分填充f轨道中的电子-电子库仑相互作用。电子能带结构表明，随着掺杂浓度的增加，带隙能量和介电性能降低。另一方面，现代极化理论也表明，Ba $_{1-x}$ Eu $_x$ O $_3$体系的电极化的强度随铕含量的增加而增加，而态密度显示出铁磁特性（总磁化强度不为零）.磁性也显示强烈依赖于强局域Eu 4f-态在晶格中的交换相互作用。
Engineering room-temperature multiferroicity in Bi and Fe codoped BaTiO3
Fe掺杂到BaTiO 3中，稳定了顺电六方相，代替了铁电四氢呋喃[P. P. et al. Phys. Rev. B，101，064409（2020）]。我们发现，同时掺杂的Bi和Fe到钛酸钡有效地提高了磁电（ME）多铁性响应（铁磁性和铁电性）在室温下，通过仔细调整的Fe价态，随着控制恢复的铁电性，四相。随着Bi掺杂量的增加，Ba_（1-x）Bi_xTi_（0.9）Fe_（0.1）O_3（0<x<0.1）样品的介电常数随温度的变化逐渐增大，介电损耗角正切值逐渐减小，这使得Bi-Fe共掺杂量较高的样品（x=0.08）有望用作室温高k介电材料。有趣的是，x=0.08（Bi-Fe共掺杂）样品不仅被发现在室温下比x=0（仅掺杂Fe）强铁电性（~20倍）和铁磁性（~6倍），而且还观察到更好的绝缘性（更大的带隙），具有更大的ME耦合的间接特征，如从磁矫顽场随着温度降低的异常减少所指示的。因此，室温ME多铁性已被设计在Bi和Fe共掺杂的BTO（钛酸钡）化合物。
Landau theory for the phase diagram of the multiferroic Mn$_{1-x}$(Fe,Zn,Mg)$_{x}$WO$_{4}$
本文对多铁性Mn $_{1-x}$ M $_{x}$ WO $_{4}$（M=Fe，Zn，Mg）的温度-磁场-浓度相图进行了理论分析。中间相也是铁电的。分析使用半唯象朗道理论，基于海森堡哈密顿与单离子各向异性。用少量的可调参数，朗道理论给出了一个很好的适合所有三个过渡线，以及磁性和铁电序参量。磁和铁电序参量的拟合进一步提高了包括附近的过渡波动的影响。我们证明了这些材料的高度沮丧的性质，并提出了一个简单的解释与不同的磁性离子掺杂在Mn网站的戏剧性效果。该模型可以检查由一些团体提出的不同的交换耦合。小的差异可能是实验磁性参数的小误差的结果。此外，使用金兹伯格准则，我们估计的温度范围内的波动的序参量变得重要。
Controlling phase transition in monolayer metal diiodides XI$_{2}$ (X: Fe, Co, and Ni) by carrier doping
应用推广的Bloch定理，通过第一性原理计算，验证了单层金属二碘化物1 T-XI $_{2}$（X：Fe，Co，Ni）的基态（最稳定态）.基态可以是铁磁态、反铁磁态或螺旋态，由原始晶胞中的波矢量指定。虽然Fe I $_{2}$的基态是铁磁性的，但螺旋态成为Co I $_{2}$和Ni I $_{2}$的基态。由于金属二卤化物中的多铁性行为可以通过螺旋结构来保持，我们认为CoI $_{2}$和NiI $_{2}$是最稳定状态下有希望的多铁性材料。当晶格常数增大时，NiI $_{2}$的基态转变为铁磁态，而其它的仍保持其初始的基态.在最后的讨论中，我们揭示了由于铁磁超交换和反铁磁直接交换之间的自旋-自旋竞争，空穴-电子掺杂操纵的相变。这些结果使我们相信，金属二碘化物对未来的自旋电子器件有很多好处。
A Combined Theoretical and Experimental Study of the Phase Coexistence and Morphotropic Boundaries in Ferroelectric-Antiferroelectric-Antiferrodistortive Multiferroics
Thermally Configurable Multi-Order Polar Skyrmions in Multiferroic Oxide Superlattices
State Key Laboratory of Silicon and Advanced Semiconductor Materials, School of Materials Science and Engineering, Zhejiang University（浙江大学材料科学与工程学院硅与先进半导体材料省部共建国家重点实验室）；Zhejiang Key Laboratory of Advanced Solid State Energy Storage Technology and Applications, Taizhou Institute of Zhejiang University（浙江工业大学储能技术与应用浙江省重点实验室台州研究院）；Institute of Fundamental and Transdisciplinary Research, Zhejiang University（浙江大学基础与交叉科学研究院）；School of Engineering, Hangzhou City University（杭州城市学院工学院）；College of Materials Science and Engineering, Zhejiang University of Technology（浙江工业大学材料科学与工程学院）
Doping driven structural distortion in the bilayer iridate (Sr$_{1-x}$La$_x$)$_3$Ir$_2$O$_7$
用中子单晶衍射和转动各向异性光学二次谐波数据解决了电子掺杂（Sr $_{1-x}$ La $_x$）$_3$ Ir $_2$ O $_7$ with $x=0.035$和$x=0.071$中结构畸变的性质。一旦电子被引入到双层自旋轨道辅助莫特绝缘体Sr $_3$ Ir $_2$ O $_7$，以前的研究已经确定了低温结构畸变的外观，并建议存在竞争的电子不稳定性在这种材料的相图。我们的测量解决了从单斜$C2/c$到单斜$P2_1/c$的结构对称性的降低，以及在化学晶胞内创建两个独特的Ir位点，因为晶格在临界温度$T_S$以下扭曲。关于修改氧八面体旋转和倾斜通过过渡的细节进行了讨论，以及作为载体替代的功能的低温扭曲晶格的演变。
Room temperature ferroic orders in Zr and (Zr, Ni) doped SrTiO$_3$
采用固相反应法合成了钛酸锶SrTiO $_3$（STO）、Zr掺杂$\text{Sr}_\text{1-x}\text{Zr}_\text{x}\text{Ti}\text{O}_3$和（Zr，Ni）共掺杂$\text{Sr}_\text{1-x}\text{Zr}_\text{x}\text{Ti}_\text{1-y}\text{Ni}_\text{y}\text{O}_3$样品，研究了它们的结构、电性能和磁性能。合成样品的立方$Pm$-$3m$相已使用粉末X射线衍射图的Rietveld分析确认。由于Zr掺杂以及（Zr，Ni）共掺杂，合成材料的晶粒尺寸显著减小。使用能量色散X射线光谱法鉴定样品的化学物种。我们在148、547和797 cm $^{-1}$处观察到禁戒的一阶拉曼散射，这可能表明立方STO中的反演对称性的名义损失。傅里叶变换红外光谱中在500 cm $^{-1}$和600 - 700 cm $^{-1}$带内没有吸收，证实了Zr和Ni在我们的样品中作为替代掺杂剂。在$\text{Sr}_\text{0.96}\text{Zr}_\text{0.04}\text{Ti}\text{O}_3$样品中掺杂4%的Zr，使样品的介电常数、剩余极化强度、剩余磁化强度和介电常数均有所提高。值得注意的是，在4%Zr和10%Ni共掺杂的情况下，我们已经清楚地观察到在$\text{Sr…
