In order to explore the consequences of spin-orbit coupling on spin-phonon interactions in a set of chemically-similar mixed metal oxides, we measured the infrared vibrational properties of Co$_4B_2$O$_9$ ($B$ = Nb, Ta) as a function of temperature and compared our findings with lattice dynamics calculations and several different models of spin-phonon coupling. Frequency vs. temperature trends for the Co$^{2+}$ shearing mode near 150 cm$^{-1}$ reveal significant shifts across the magnetic ordering temperature that are especially large in relative terms. Bringing these results together and accounting for noncollinearity, we obtain spin-phonon coupling constants of -3.4 and -4.3 cm$^{-1}$ for Co$_4$Nb$_2$O$_9$ and the Ta analog, respectively. Analysis reveals that these coupling constants derive from interlayer (rather than intralayer) exchange interactions and that the interlayer interactions contain competing antiferromagnetic and ferromagnetic contributions. At the same time, beyond-Heisenberg terms are minimized due to fortuitous symmetry considerations, different than most other 4$d$- and 5$d$-containing oxides. Comparison with other contemporary oxides shows that spin-phonon coupling in this family of materials is among the strongest ever reported, suggesting an origin for magnetoelectric coupling.
High frequency susceptibility of a weak ferromagnet with magnetostrictive magnetoelectric coupling: using heterostructures to tailor electromagnon frequencies
Towards a Microscopic Model of Magnetoelectric Interactions in Ni3V2O8
我们在Ni $_3$ V $_2$ O $_8$（NVO）中发展了一种微观磁电耦合，它引起了以前用来解释磁和铁电序参量同时出现的相变的三线性唯象耦合。利用中子散射测量和对NVO声子的第一性原理计算，我们确定了11个能引起所观察到的自发极化的声子。在这11个声子中，我们发现有几个声子确实能引起一个显著的偶极矩。使用计算的原子电荷，我们发现，所需的扭曲，诱导观察到的偶极矩是非常小的（~0.001 <$），因此，这将是非常困难的，通过中子粉末衍射观察到的扭曲。最后，我们确定的衍生物的交换张量相对于原子位移所需的微观模型的自旋-声子耦合在NVO，我们希望将获得从一个基本的量子计算，如LDA+U。我们还分析了两个玩具模型，以说明Dzyaloskinskiii-Moriya相互作用是非常重要的共存的磁性和铁电秩序，但它不是唯一的机制时，系统的局部位置对称性足够低。
Chern-Simons orbital magnetoelectric coupling in generic insulators
在第一性原理密度泛函理论的框架下，提出了一种基于Wannier的计算Chern-Simons轨道磁电耦合的方法.鉴于最近的发展与强大的Z2拓扑绝缘体，我们预计，陈-西蒙斯的贡献的磁电耦合，在特殊情况下，可以是一样大或大于总磁电耦合在已知的磁电像Cr2 O3。对普通的Cr_2O_3，BiFeO_3和GdAlO_3磁电体的计算结果证实了在这些情况下Chern-Simons贡献是很小的。另一方面，我们表明，如果空间反转和时间反转对称性的Z2拓扑绝缘体Bi 2 Se 3的手被打破，大的诱导变化出现在陈-西蒙斯磁电耦合。
Successive ferroelectric orders and magnetoelectric coupling without long-range magnetic order in highly frustrated pyrochlore compounds: Sm$_2$Ti$_{2-x}$V$_x$O$_7$
University of Jinan（济南大学）；Institute for Superconducting and Electronic Materials, Faculty of Engineering and Information Sciences, University of Wollongong（伍伦贡大学工程与信息科学学院超导与电子材料研究所）
Orbital degrees of freedom as origin of magnetoelectric coupling in magnetite
对磁电性的微观理解，即磁（电）性质和外部电（磁）场之间的耦合，是未来几代电控自旋电子器件的重要里程碑。在这里，我们关注人类已知的第一个磁电：磁铁矿。通过基于唯象朗道理论和密度泛函模拟的联合方法，我们发现非中心对称Cc结构中电荷/轨道有序Fe 3 O 4的磁电性是由特殊的轨道有序和现场自旋轨道耦合之间的相互作用驱动的.与现有实验的良好协议证实了我们的理论图片，指向磁铁矿作为一个新的类别的磁电的原型，铁电极化可以通过磁场诱导，调谐或切换。
Modifying the magnetoelectric coupling in TbMnO$_3$ by low-level Fe$^{3+}$ substitution
本文报道了Fe $^{3+}$对TbMn $_{1-x}$ Fe $_x$ O $_3$（$x=0$，0.02和0.04）中的静态和动态磁电耦合的影响。阳离子取代对竞争性磁相互作用之间的平衡有很大的影响，因此，在低温下对磁性结构和铁电相的稳定性有很大的影响。低位的电磁振子激发激活TbMnO $_3$中的摆线调制的反铁磁和铁电相，而它被观察到TN的Fe取代的化合物，静态和动态磁电耦合的不同机制。第二个电活性激发近40厘米$^{-1}$解释通过Tb 3+晶体场效应。这种激发被观察到室温，并表现出显着的15厘米$^{-1}$降频冷却Fe取代的化合物。电磁振子和晶体场激发被发现耦合到极性声子的频率高达250厘米$^{-1}$。拉曼光谱显示纯TbMn O $_3$在TN以下存在自旋-声子耦合，但TbMn $_{0.96}$ Fe $_{0.04}$ O $_3$的自旋-声子耦合开始温度随Fe浓度的增加而升高，达到100 K。自旋-声子耦合和晶体场激发，耦合到氧运动的T-依赖性的磁化率TN以上的异常占。
Magnetic-Field-Dependent Raman Scattering in Multiferroic Bilayer Films: Evidence for Stress-Mediated Magnetoelectric Coupling
首次报道了Pb（Zr，Ti）O_3-CoFe_2 O_4双层多铁体系的磁场相关拉曼散射研究。纳米双层膜的声子频率随着磁场的变化而发生明显的变化，而单层Pb（Zr，Ti）O3膜则没有这种变化。CoFe 2 O 4层的磁致伸缩产生机械传递到Pb（Zr，Ti）O3层的应力，导致模式变化。观察到的磁场诱导软化的软模式的Pb（Zr，Ti）O3层承担着一个惊人的相似的直接磁电输出的双层，提供证据的应力介导的磁电耦合机制的多铁性双层。
Size dependent electric voltage-controlled magnetic anisotropy in multiferroic heterostructures: Interface-charge and strain co-mediated magnetoelectric coupling
Symmetry-Driven Unconventional Magnetoelectric Coupling in Perovskite Altermagnets: From Bulk to the Two-Dimensional Limit
Eastern Institute of Technology（宁波东方理工大学）；Ningbo Institute of Digital Twin, Eastern Institute of Technology（宁波东方理工大学数字孪生研究院）；Eastern Institute for Advanced Study, Eastern Institute of Technology（宁波东方理工大学高等研究院）；School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院）；School of Physical Science and Technology, Suzhou University of Science and Technology（苏州科技大学物理科学与技术学院）
Magnetoelectric coupling in a frustrated spinel studied using high-field scanning probe microscopy
在低于Néel温度时，受抑磁体CdCr $_2$ O $_4$表现出反铁磁自旋螺旋基态。这种状态可以产生相当大的磁电耦合。在这份报告中，我们测量了在单晶CdCr $_2$ O $_4$由一个大的外加磁场引起的电极化的强度。由于宏观极化的检测受到阻碍的结构域中的tetraphs自旋螺旋相，我们开创了另一种方法测量高磁场引起的极化，使用静电力显微镜。这种方法使我们能够从样品表面的纳米尺寸区域测量极化，以及成像如何电荷不均匀性随磁场的变化。
Magnetoelectric effect in multiferroic metals via a direct spin-charge interaction
Key Lab of advanced optoelectronic quantum architecture and measurement (MOE), and School of Interdisciplinary Science, Beijing Institute of Technology（北京理工大学光电量子架构与测量教育部重点实验室，交叉科学研究院）
