Raman evidence for Orbiton-Mediated Multiphonon Scattering in Multiferroic TbMnO$_3$
TbMnO $_3$在5 ~ 300 K温度范围内，在200 ~ 1525 cm $^{-1}$波长范围内的拉曼光谱显示出5个一阶拉曼允许模和2个高频模。在所有温度下，高频拉曼带与相应的一阶拉曼模式的强度比几乎是恒定的并且很高（$\sim$ 0.6），表明高频模式的轨道-声子混合性质。一阶声子模在低于T $_N$（$\sim$ 46 K）时出现反常软化，表明存在较强的自旋-声子耦合.
2010-04-09 cond-mat.str-el
Ultrafast Laser-Induced Melting of Long-Range Magnetic Order in Multiferroic TbMnO3
我们进行了超快时间分辨近红外泵浦，共振软X射线衍射探针测量，以调查在低温下的多铁性TbMnO 3的光激发电子系统和自旋摆线磁序之间的耦合。我们观察到的长距离反铁磁秩序在低激发能量密度的衰变时间常数为22.3 +- 1.1 ps，这是远远低于1 ps的熔化时间以前在其他系统中观察到的熔化。为了解释这些数据，我们提出了一个简单的熔化过程模型，其中泵浦激光脉冲直接激发电子系统，然后通过较慢的弛豫机制导致自旋系统的有效温度增加。尽管有效自旋温度明显增加，但我们没有观察到反铁磁自旋序的波矢q的变化，而这种变化通常与平衡条件下温度的增加相关。我们认为，这种行为的结果从极低的磁振子群速度，阻碍了在这些时间尺度上的自旋螺旋波矢量的变化。
2015-07-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-wave dispersion and magnon chirality in multiferroic TbMnO3
本文利用非弹性中子散射实验与自旋波计算，揭示了多铁性TbMnO3中磁振子色散及可由电场调控的动态手性，并阐明了其与静态多铁序手性的内在联系。
2023-08-18 cond-mat.str-el
Far-infrared optical excitations in multiferroic TbMnO_3
本文详细研究了多铁性TbMnO_3在40 cm^{-1}~ 1000 cm^{-1}和5 K < T < 300 K范围内的反射率。研究了偏振方向E|| a，观察到电磁振子的极化，||c，材料中自发极化的方向。研究和分析了各模式的本征频率、阻尼常数和极性强度随温度的变化关系。对于E|| a和低于螺旋有序温度约27 K，我们观察到的光学重量从声子激发的电磁振子，这主要涉及低频声子的转移。对于E||观察到总极性强度以及介电常数的不寻常的增加，表明在温度降低时动态电荷可能在锰-氧键内显著转移。
2009-05-18 cond-mat.str-el
Double-exchange model study of multiferroic $R$MnO$_3$ perovskites
本文首先简要回顾了作者近年来对多铁性$R$ MnO $_3$钙钛矿的理论研究。利用双交换模型，通过引入弱次近邻超交换（最近邻超交换的$\sim10%$）和适度的Jahn-Teller畸变，很好地再现了未掺杂锰氧化物（如TbMnO $_3$和DyMnO $_3$）中真实的螺旋自旋序.从A型反铁磁体（如在LaMnO $_3$中）到螺旋相（如在TbMnO $_3$中），最后到E型反铁磁体（如在HoMnO $_3$中）的相变，随着$R$离子的尺寸减小，也得到了解释。此外，还包括三维点阵相图的新结果。最近发现的LaMnO $_3$和TbMnO $_3$薄膜的铁磁倾向解释考虑衬底应力。最后，从自旋波激发的角度进一步讨论了我们的双交换模型和以前使用的$J_1$-$J_2$ - $J_3$模型之间的关系.
2009-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dynamic pathway of the photoinduced phase transition of TbMnO$_3$
我们调查的多铁性TbMnO $_3$的摆线和正弦相位的退磁动力学的时间分辨共振软X射线衍射光泵激发后的装置。利用正交线性X射线极化，我们成功地在时域中解开的多铁性摆线自旋序从正弦反铁磁序的响应。这使我们能够在皮秒时间尺度上识别由电子的强烈光激发和随后的自旋系统加热产生的瞬时磁相。瞬态阶段被示出为自旋密度波，在绝热的情况下，但保留的波矢量的摆线长程序。两种不同的泵浦光子能量，1.55 eV和3.1 eV，导致导带的布居主要分别通过位间$d$ - $d$跃迁或位内$p$ - $d$跃迁。我们发现，光激发的性质并没有发挥重要的作用，在确定磁序熔化的动力学。此外，我们观察到的轨道重建，这是诱导的自旋排序，消失的时间尺度可比的摆线顺序，证明了磁和轨道之间的直接耦合订单。我们的观察结果进行了讨论的背景下，最近的强相关系统的退磁动力学的理论模型，揭示了这种类型的测量作为这样复杂的理论研究的基准的潜力。
2017-05-29 cond-mat.str-el
Ultrafast near infrared photoinduced absorption in a multiferroic single crystal of bismuth ferrite
我们研究了超快三阶光学非线性多铁性铁酸铋（BiFeO 3）的单晶在近红外范围内的0.5-1.0 eV，其中材料是基本透明的，在室温下。随着泵浦脉冲在1.55 eV，这是非共振的强带间电荷转移（CT）的过渡，我们观察到的瞬时瞬态吸收与双光子CT过渡从氧2 p到铁3 p的水平起源于类橄榄树的时间轮廓。相反，在3.10 eV的光子泵浦下，没有观察到类似的吸收变化，但衰减曲线显示出较长的时间常数。虽然双光子吸收系数估计为1.5 cm/GW，这比二维（一维）铜氧化物的双光子吸收系数小十（百）倍，但它在光通信波长处大于常见半导体如ZnSe和GaAs的双光子吸收系数。
2015-03-31 cond-mat.mtrl-sci 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
The multiferroic phases of (Eu:Y)MnO3
我们报告的结构，磁性，介电和热力学性质的（Eu：Y）MnO 3的Y掺杂水平0 <= x < 1。该系统类似于多铁性钙钛矿锰氧化物RMnO 3（其中R= Gd，Dy，Tb），但没有4f-离子的磁性贡献的干扰。此外，它提供了连续调整A位离子半径的影响的可能性。当浓度x <= 0.1时，我们发现了一个倾斜的反铁磁顺电基态。对于更高的浓度x <= 0.3铁电极化共存的长波长无公度螺旋磁相类似的观察在TbMnO 3的功能。在x = 0.2附近的中间浓度范围内，实现了弱铁电性和弱铁磁性相结合的多铁性方案，这可能是由于倾斜的螺旋磁结构。
2006-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strain-Driven Structure-Ferroelectricity Relationship in hexagonal TbMnO$_3$ Films
六方锰氧化物薄膜及其异质结构作为一种有前途的多铁性材料，近年来引起了人们的极大兴趣。我们报道了高质量外延h-TMO/YSZ（111）薄膜的结构转变，通过各种表征技术进行了分析。用变温拉曼光谱和光学椭圆偏振光谱观察到了在TC~800 K温度范围内P63 mc到P63 mcm结构的相变。后者直接探测电子系统，表明其在结构相变的修改可能是由于从氧到Mn的电荷转移。透射电子显微镜（TEM）原位观察表明，在410 K时，铁电畴已经发生了不可逆的P63 mc-P63 mcm相变，铁电畴消失。在温度循环（300 K-1300 K-300 K）后，室温TEM显示h-TMO薄膜的微结构不均匀，包含分别具有P63 mc和P63 mcm结构的铁电和顺电纳米畴。我们指出了强烈的影响应力松弛，诱导温度和约束样品的几何形状上的结构和铁电性的应变稳定的h-TMO薄膜。
2020-06-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nature of the magnetic order and origin of induced ferroelectricity in TbMnO$_3$
磁结构赋予TbMnO $_3$与其多铁性的基础上，全面的软X射线共振散射（XRS）研究已重新评估。XRS的选择性促进了各种贡献的分离（Mn $L_2$边缘，Mn 3d矩; Tb M $_4$边缘，Tb 4f矩），而其随方位角的变化提供了不同傅立叶分量的矩方向的信息。当数据与详细的群论分析相结合时，28 K下的铁电转变出现了新的图像。而不是被驱动的从共线到非共线的磁结构的过渡，如先前所假设的，它示出发生在两个非共线结构之间。
2009-10-20 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
Selective strain tuning of nonequilibrium multiferroic dynamics in BiFeO$_\text3$
Stanford University（斯坦福大学）；SLAC National Accelerator Laboratory（SLAC国家加速器实验室）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）
本研究通过原位拉伸应变选择性调控多铁性BiFeO3中与铁电和磁有序相关的光致晶格动力学，发现应变显著抑制铁电位移的超快减小，但对氧八面体旋转动力学不敏感，为关联材料超快相控制提供了新途径。
2026-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Localized excited charge carriers generate ultrafast inhomogeneous strain in the multiferroic BiFeO$_3$
我们应用飞秒时间分辨率的超快X射线衍射来监测多铁性BiFeO $_3$薄膜在带隙以上光激发后的晶格动力学。观察到的晶格应变的声速有限的演变表示准瞬时光致应力的纳秒时间尺度上衰减。这种应力表现出不均匀的空间分布证明了布拉格峰的加宽。这些新的数据需要在BiFeO $_3$的光生应力的现有模型的实质性修改：相关的激发载流子必须保持本地化的数据是一致的。
2013-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chiral Order and Multiferroic Domain Relaxation in NaFeGe$_2$O$_6$
用中子散射方法研究了NaFeGe $_2$ O $_6$的磁结构和多铁弛豫动力学.除了先前报道的过渡，铁$^{3+}$矩在$ac$平面的无公度螺旋排序开发一个额外的组件沿结晶$b$方向低于$T\approx 5\text{ K}$，这与锁定的无公度调制。准静态控制的自旋螺旋手，分别的矢量手征，由外部电场证明了可逆性的多铁性域的最低温度。NaFeGe $_2$ O $_6$的多铁性畴反转的时间分辨测量揭示了一个简单的温度和电场的依赖性的多铁性弛豫，这是很好地描述了由组合的Arrhenius Merz关系，因为它已被观察到的TbMnO $_3$。畴壁运动的最大速度与自旋波速度相当。
2021-05-14 cond-mat.str-el
Multiple magnetic ordering phenomena in multiferroic o-HoMnO3
正交晶系HoMnO_3是一种多铁性材料，其中Mn的反铁磁有序诱导了铁电性。第二个过渡发生在多铁性相，其中的铁电极化的强烈增强伴随着反铁磁有序的Ho 4f磁矩发生。利用共振X射线衍射的元素选择性，我们研究了Mn 3d和Ho 4f磁矩的磁序。我们明确地表明，Mn磁序的影响，Ho 4f磁序转变。基于（0 q 0）和（01-q 0）磁反射的方位角依赖性，我们建议Ho 4f阶类似于先前观察到的Tb 4f在TbMnO 3中的阶，其类似于ac摆线。这与Mn顺序不同，Mn顺序已经被证明对于两种材料是不同的。使用非共振衍射，我们表明，磁致铁电晶格畸变是不受Ho订购，这表明一种机制，通过该机制Ho顺序影响极化，而不影响晶格中的Mn顺序相同的方式。
2020-08-04 cond-mat.str-el
Spin-lattice coupling mediated multiferroicity in (ND4)2FeCl5D2O
本文报道了一种具有磁致铁电性的分子化合物（ND_4）_2FeCl_5D_2 O的多铁性机制的中子衍射研究。这种材料表现出两个连续的磁性转变冷却：一个长程序过渡到无公度（IC）共线正弦自旋状态在TN=7.3 K，其次是第二次过渡到IC摆线自旋状态在TFE=6.8 K，后者是伴随着自发铁电极化。的摆线结构强烈扭曲的自旋晶格耦合所证明的观察奇数和偶数高阶谐波与摆线波矢量，和一个弱的相称的阶段，与IC阶段共存。二阶谐波的出现与电极化的强度的开始相一致，从而提供了明确的证据，即诱导的电极化的强度是由自旋-晶格相互作用介导的。我们的结果为这个系统，其中的轨道角动量预计将被淬火，是非常相似的那些原型TbMnO 3，其中的磁电效应归因于自旋轨道耦合。
2016-05-17 cond-mat.str-el
Magnetic order and electromagnon excitations in DyMnO3 studied by neutron scattering experiments
用中子散射实验研究了多铁性DyMnO_3单晶的磁有序和磁激发。Mn磁矩的有序性表现出明显的磁滞现象，这是由于Mn和Dy磁性之间的相互作用对铁电极化产生了强烈的影响。磁振子分散类似于TbMnO 3的报道。我们确定了在磁区中心和磁区边界附近沿b方向的激发，这些激发可能具有电磁振子特征。最低频率的区域中心磁振子是在最近的光学测量中的信号，使这种模式可以被确定为由相同的Dzyaloshinski-Moriya相互作用耦合的静态多铁性相位的电磁振子是在良好的协议。
2014-12-05 cond-mat.str-el
Photo-creating supercooled spiral-spin states in a multiferroic manganite
我们表明，ab-螺旋自旋顺序的磁电多铁性Eu0.55Y0.45MnO3的动力学可以明确地探测通过光学二次谐波信号，通过自旋诱导铁电极化产生。在相对弱的光激发的情况下，铁电体和螺旋自旋顺序保持联锁，都通过自旋晶格弛豫在非平衡态弛豫。当照射样品的附加光脉冲足够强以热诱导局部相变时，系统通过ab-和bc-螺旋之间的一级相变的过冷产生bc-螺旋-自旋序的亚稳态（具有电极化的强度P//c）。在ab-螺旋（P//a）的自旋基态中形成bc-螺旋自旋的过冷态，表现出较长的寿命，并对沿a轴的磁场有很强的依赖性.观察到的两个不同的多铁性状态之间的光开关揭示了新的光诱导现象的螺旋自旋多铁性。
2016-06-25 cond-mat.str-el
Probing ultrafast spin dynamics in the antiferromagnetic multiferroic HoMnO$_3$ through a magnon resonance
我们展示了一种新的方法，直接测量的超快之间的能量转移，磁振子，使我们能够跟踪反铁磁体（AFM）的自旋动力学。在多铁性HoMnO 3中，光激发产生热电子，之后用调谐到磁振子共振的太赫兹脉冲探测自旋顺序的变化。这揭示了光致透明性，其随着自旋由于通过声子从热电子转移能量而升温而在几皮秒内建立。这个自旋晶格热化时间是？比典型的铁磁（FM）锰氧化物快10倍。我们定性地解释了FM和AFM系统之间的自旋晶格热化的根本差异，并应用玻尔兹曼方程模型治疗AFM。我们的工作提供了新的见解原子力显微镜中的自旋晶格热化，并展示了一种新的方法，直接监测这些系统中的自旋序的超快动力学。
2016-08-21 cond-mat.str-el
