Pressure-induced structural, electronic, and magnetic effects in BiFeO3
我们提出了第一性原理研究在高压下的多铁性BiFeO 3。我们的工作揭示了主要的结构（在Bi的协调和铁电性损失的变化），电子（自旋交叉和金属化），和磁（秩序损失）的压缩青睐的效果，以及它们是如何连接。我们的结果与Gavriliuk等人[Phys. Rev. B 77，155 - 112（2008）]实验观察到的显著的流形转变一致，并提供了一个解释。
2008-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strain and Magnetic Field Induced Spin-Structure Transitions in Multiferroic BiFeO3
应变BiFeO3薄膜的磁场依赖的自旋有序的确定使用核共振散射和拉曼光谱。破坏铁自旋的摆线调制所需的临界场被发现是显着低于散装，具有吸引力的影响，场控制的自旋电子和磁振子设备。
2017-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Size effects in multiferroic BiFeO3 nanodots: A first-principles-based study
提出了一种有效的哈密顿方法来研究BiFeO 3纳米点在类短路电边界条件下的结构和磁性。发现了各种惊人的效果。例子包括（a）涉及磁转变温度和电转变温度的点的尺寸的倒数的标度律;（b）通过尺寸效应洗出存在于本体中的一些结构相;（c）通过玩弄尺寸和电边界条件来定制Neel温度和Curie温度之间的差异的可能性;和（d）1.6nm量级的通用临界厚度，低于该厚度点不具有电和磁偶极子以及氧八面体倾斜的任何长程有序。
2010-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interplay between magnetic and lattice excitations in BiFeO$_3$
我们对BiFeO $_3$单晶中的高能磁激发进行了拉曼散射研究，研究了温度和激光激发能的函数关系。在拉曼光谱中在1250 cm $^{-1}$处观察到的强特征先前已被分配给两个声子泛音。我们在这里表明，它的不寻常的频率偏移与激发能和它的非对称温度依赖的Fano线型揭示了一个强耦合的磁激发。在相同的能量范围内，我们还确定了两个磁振子激发的温度依赖性非常相似的$α$ -Fe $_2$ O $_3$赤铁矿。
2008-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electric-field control of magnetic ordering in the tetragonal BiFeO3
我们提出了一种利用电场来控制四元BiFeO_3磁有序的方法。基于第一性原理研究了外延应变对四元BiFeO 3铁电和磁性的影响，发现当铁电极化沿[001]方向时，在面内常数a ~ 3.905 μ m处存在C型到G型反铁磁（AFM）相的转变.这种磁相变可以用双轴应变影响下海森堡交换常数J1 c和J2 c之间的竞争来解释。有趣的是，当面内晶格常数增大时，择优铁电极化倾向于倾斜并最终位于面内（沿[110]方向）。研究发现，外加电场可以改变铁电极化的取向，从而影响四元BiFeO 3的海森堡交换参数，进而影响其磁有序度。例如，在~ 3.79 μ m处，沿[111]方向的2 MV/cm大小的电场可以将磁有序从C-AFM改变为G-AFM。由于磁有序性影响磁性材料的许多物理性质，例如磁电阻，我们期望这种策略将为多铁性材料的应用提供新的途径。
2011-06-08 cond-mat.mtrl-sci
Orientation Dependence of the Critical Magnetic Field for Multiferroic BiFeO$_3$
在临界磁场H_c以上，多铁性BiFeO_3发生了从扭曲螺旋相到G型反铁磁体的转变，临界磁场H_c取决于磁场的取向m。当两个具有最高临界场的磁畴简并时，H_c（m）在平行于电极化的强度P的三次对角线上有一个最大值，在垂直于P的赤道平面上有一个最小值。沿立方轴测得的临界场约为19 T，但H_c在此值上下变化可达2.5 T。H_c（m）的取向依赖性比以前的工作（没有考虑磁畴之间的竞争）更为复杂。
2013-07-26 cond-mat.mtrl-sci
Continuous Collapse of the Spin Cycloid in BiFeO3 Thin Films under an Applied Magnetic Field probed by Neutron Scattering
该研究利用三轴中子衍射证明，10 T 磁场可使 SrTiO3(110) 上约100 nm BiFeO3 薄膜的自旋摆线连续展宽并最终转变为 G 型反铁磁序，且临界磁场低于块体单晶。
2024-12-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Toroidal moments as indicator for magneto-electric coupling: the case of BiFeO_3 versus FeTiO_3
在本文中，我们提出了一个分析的磁环矩及其关系的各种结构模式在R3 c扭曲钙钛矿与磁性阳离子的钙钛矿A或B网站。我们评估的局部磁矩的限制，并表明，充分的磁对称性，可以考虑通过考虑小感应磁矩的氧网站。我们的研究结果给出了一个透明的图片之间的可能耦合的磁化，电极化的强度，和环矩，从而突出了不同的结构扭曲在多铁性BiFeO_3和最近讨论的同构材料FeTiO_3，已被预测表现出电场诱导的磁化翻转所发挥的作用。
2009-01-19 cond-mat.mtrl-sci
A micromagnetic study of the switching dynamics of the BiFeO$_3$/CoFe heterojunction
建立了单畴BiFeO 3/CoFe异质结的开关动力学模型，并从实验结果中提取了界面交换耦合系数等关键参数。BiFeO 3/CoFe异质结中CoFe的磁序响应时间的下限理论上被量化为100 ps的量级。我们的研究结果表明，在BiFeO 3/CoFe异质结中的CoFe的开关行为是由BiFeO 3中的Neel矢量的旋转，而不是在界面处的单向交换偏置。通过与实验中的巨磁电阻（GMR）曲线和磁滞回线的比较，我们还量化了界面交换耦合系数J_int的大小为0.32 pJ/m。据我们所知，这是第一次从实验中定量地提取J_int。此外，我们证明，开关的成功率和热稳定性的BiFeO 3/CoFe异质结可以提高通过减少CoFe的厚度和增加的BiFeO 3/CoFe异质结的长宽比。我们的理论模型提供了一个全面的框架来研究的磁电性能和操纵的BiFeO 3/CoFe异质结中的CoFe的磁序。
2020-04-17 cond-mat.mtrl-sci
Nonmonotonic magnetic field dependence of remanent ferroelectric polarization in reduced-graphene-oxide-BiFeO$_3$ nanocomposite
在还原氧化石墨烯（RGO）和BiFeO $_3$（BFO）的纳米复合材料中，当外加磁场在0-20 kOe范围内扫过原始样品时，室温下的还原铁电极化遵循非单调的磁场依赖性。反射铁电极化是从直接测量的组装纳米粒子和粉末中子衍射图案下记录0-20 kOe的字段。BFO的纳米尺寸（$\sim$ 20 nm）颗粒通过Fe-C键锚定到RGO的石墨烯片上，伴随着Fe-O键中共价的上升。由于分别界面和体磁化引起的磁致伸缩的正和负磁电耦合之间的场依赖性竞争似乎引起所观察到的非单调场依赖性的极化。Fe-C键的出现以及界面区域的磁性和电子结构的变化显著地影响了铁电和磁性之间的耦合，从而创造了通过石墨烯/单相多铁性系统的纳米复合材料或异质结构中的界面重构来调节磁电性能的新途径。
2021-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Evidence of spin reorientation transition below 150 K from magnetic force microscopy in a ferromagnetic BiFeO$_3$ thin film
该研究利用垂直磁力显微镜在约36 nm厚铁磁性BiFeO₃外延薄膜中观测到150 K附近近90°磁畴旋转，并结合磁化测量与第一性原理计算证明外延应变诱导G型向C型自旋重取向转变。
2024-12-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic and Dielectric Properties of Multiferroic BiFeO3 Nanoparticles Synthesized by a Novel Citrate Combustion Method
首次采用柠檬酸盐燃烧法在不使用任何溶剂的情况下成功合成了单相BiFeO 3纳米粒子。将金属硝酸盐与作为燃料的柠檬酸充分混合，在退火后燃烧得到BiFeO 3纳米颗粒。这些颗粒本质上是单相的，并且以菱形畸变钙钛矿结构（空间群-R3 c）结晶，这已经通过室温粉末X射线衍射数据的Rietveld精修证实。从透射电子显微镜照片中可以看到平均粒径为47 nm的近球形颗粒。室温磁滞测量显示弱铁磁性，但磁化强度不饱和高达1.75 T的外加磁场。矫顽场值为180 Oe，比用甘氨酸无溶剂燃烧法制备的矫顽场高3倍。~（57）Fe穆斯堡尔谱可用对应于铁原子Fe ~（3+）态的超精细场49.5T单磁态的六重态拟合。讨论了介电弛豫和交流电导率随频率的变化。高介电常数没有发现在这些纳米粒子像其他报道的BiFeO 3陶瓷。
2015-02-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic structure and magnetic properties of FeTe, BiFeO$_3$, SrFe$_{12}$O$_{19}$ and SrCoTiFe$_{10}$O$_{19}$ compounds
采用密度泛函理论（DFT）方法研究了第VI族铁基化合物（FeTe，BiFeO $_3$，SrFe $_{12}$ O $_{19}$和SrCoTiFe $_{10}$ O $_{19}$）的电子能量结构和磁性.从理论上研究了不同类型化学键在这些化合物磁性中的表现。这些系统的电子结构的计算进行了使用广义梯度近似（GGA）的交换和相关的DFT内的效果的描述。对于SrFe $_{12}$ O $_{19}$和SrCoTiFe $_{10}$ O $_{19}$六角铁氧体，还采用GGA+ $U$方法来处理强相关的3个$d$ -电子。计算结果显示了铁基化合物的电子结构的显著特征，这些化合物具有强相关的3个$d$ -电子，这可能是它们独特的结构和磁性的原因。
2015-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties of BiFeO3 micro-cubes synthesized by microwave agitation
在这份报告中，我们提出的结果，磁化强度的测量和调查的铋铁酸盐多铁性微立方体通过简单的微波合成过程中获得的老化和记忆效应。结果表明，在铁磁畴壁冻结温度下，FC和ZFC磁化强度出现差异。磁矩随时间的衰减符合幂律关系，且没有记忆效应，表明是磁畴生长机制而不是自旋玻璃相。
2012-05-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Almeida-Thouless Line in BiFeO3: Is Bismuth Ferrite a mean field spin glass?
研究了在（111）-SrTiO 3衬底上外延生长的BiFeO 3薄膜的低温磁性。ZFC和FC磁化曲线在特征温度Tf处开始显示出很大的差异，该特征温度Tf取决于磁场强度。Tf（H）的变化遵循著名的de Aleimda-lesser线（在Hexp（2/3）中变化），表明了一种无中心的长链自旋玻璃行为和平均场系统。
2008-11-14 cond-mat.mtrl-sci
THz spin-wave excitations in the transverse conical phase of BiFeO$_3$
针对BiFeO₃新发现的横向锥形相，研究通过太赫兹光谱结合数值自旋动力学模型，揭示其5条自旋波支、两类激发模式及强方向二向色性，发现锥形态零场亚稳性，为室温利用其磁电特性提供可能。
2024-02-02 cond-mat.mtrl-sci
Modification in structural, dielectric and magnetic properties of La and Nd co-substituted epitaxial BiFeO3 thin films
研究了La和Nd共掺杂对BiFeO 3（BFO）薄膜结构和磁性的影响。采用脉冲激光沉积法在SrRuO 3缓冲单晶SrTiO 3（001）衬底上制备了纯BFO和La、Nd共掺杂BFO的外延薄膜。研究了La和Nd共掺杂BFO薄膜中由于离子半径失配引起晶格力常数变化而引起的结构变化。拉曼光谱研究表明，掺杂BFO薄膜中的结构变化，从菱面体到单斜畸变相，这是由La和Nd的共同取代引起的。室温磁滞曲线表明，饱和磁化强度在20 emu/cm 3的饱和磁化强度的掺杂膜的增强。与纯BFO薄膜相比，BLNFO薄膜的介电和磁性能得到了有效的改善。
2013-06-18 cond-mat.mtrl-sci
First principles study of the multiferroics BiFeO$_{3}$, Bi$_{2}$FeCrO$_{6}$, and BiCrO$_{3}$: Structure, polarization, and magnetic ordering temperature
我们提出了一个{ \it ab initio}密度泛函理论研究的三个铋基多铁性，BiFeO $_{3}$，Bi $_{2}$ FeCrO $_{6}$，和BiCrO $_{3}$。我们讨论了这三个系统的晶体和电子结构的差异，我们表明，LDA+ $U$方法的应用是必不可少的，以获得真实的结构参数Bi $_{2}$ FeCrO $_{6}$。我们计算所有三个系统的磁最近邻耦合常数，并显示如何安德森的超交换理论可以应用到解释这些耦合常数的符号和相对大小。从耦合常数，然后我们得到一个平均场近似的磁有序温度。通过对这三种系统的比较，我们讨论了在室温以上设计具有大磁化强度的多铁性材料的可能性。
2005-08-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orientation of the electric field gradient and ellipticity of the magnetic cycloid in multiferroic BiFeO3
本文利用57 Fe的14.41keV共振跃迁，研究了多铁性BiFeO_3中57 Fe核上的超精细相互作用，并将透射几何应用于随机粉末样品。在80 K，190 K和室温下获得光谱。发现铁以高自旋三价态存在。超精细磁场的分布是由于磁旋轮线的类椭圆畸变引起的。椭圆的长轴沿着<111>菱面体晶胞的方向定向。在室温下，该方向的超精细磁场约为垂直方向磁场的1.013。在80 K时，该比值减小到1.010。铁原子上的轴对称电场梯度（EFG）具有相同方向的主轴，且EFG的主分量为正。我们的结果与铁的磁矩局限于[1-21]晶面的发现是一致的。
2016-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Field induced phase transitions and phase diagrams in BiFeO_3-like multiferroics
在精确的微磁学分析的基础上，考虑自旋挠曲电相互作用（Lifshitz不变量），研究了多铁性材料的无公度磁结构和相图。研究的对象是在衬底上生长的BiFeO_3类单晶和外延薄膜<111>。主要控制参数是磁场、磁各向异性和薄膜外延应变。我们预测了新的准摆线结构诱导外磁场或外延应变的BiFeO_3-薄膜。对于磁场的两种基本几何形状（平行于晶轴C_3和垂直于晶轴C_3的磁场），我们构造了代表均匀磁态和无公度结构稳定性区域的相图。结果表明，外加磁场的方向对一组磁相、无公度结构的性质、相变特征有显著的影响。在从非公度摆线结构到均匀磁态的转变过程中，揭示了一种新的锥型摆线有序。详细的相图允许估计适当的控制参数的组合（磁场，磁各向异性，交换刚度）所需的摆线有序的破坏对应的过渡到均匀的结构。结果表明，与单晶体相比，多铁性薄膜中抑制旋轮线的临界磁场的大小降低，并且可以通过选择磁场的取向来降低。我们的研究结果可用于应变工程的新的多铁性功能材料的需求。
2013-04-11 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoelastic-magnetoelectric phase transitions in multiferroic BiFeO3
我们测量的多铁性BiFeO 3的介电常数和机械响应表明四个相变低于室温。特征与在50 K（来自零场冷却磁化率的峰值）和230 K（来自场冷却和零场冷却磁性数据之间的分裂[1]）以及200 K（来自磁振子光散射截面[2]）报告的特征相关。主要的序参量不是任何低T跃迁中的极化。相反，在230 K附近的转变显示出强的弹性耦合，而在50 K的转变基本上是磁性的，但磁致伸缩耦合到晶格。低T相变显示玻璃态行为。在介电和力学研究中，在140 K时被解释为自旋重取向的另一个异常[2，3]仅显示出微弱的变化，表明它主要是磁性的，与任何其他序参量几乎没有耦合。
2008-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Direct coupling of ferromagnetic moment and ferroelectric polarization in BiFeO$_3$
实验研究了多铁性BiFeO $_{3}$单晶在高达41 T的脉冲强磁场中的自旋电极化的强度分量。对不同磁场方向电极化的强度的连续测量提供了明确的证据，证明了不仅在摆线相，而且在场致倾斜反铁磁相中，电极化垂直于六方$c$轴（${\bf P}_{\rm t}$）。${\bf P}_{\rm t}$的方向与倾斜反铁磁相中的铁磁矩直接耦合，因此通过改变所施加的磁场的方向来控制。这种磁电耦合是合理的金属配体杂化模型再现。
2019-10-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Room temperature dielectric and magnetic properties of Gd and Ti co-doped BiFeO$_{3}$ ceramics
报道了磁性Gd和非磁性Ti分别取代Bi和Fe共掺杂的BiFeO $_3$样品的室温介电和磁性。采用固相反应法合成了名义成分为Bi $_{0.9}$ Gd $_{0.1}$ Fe $_{1-x}$ Ti $_x$ O $_3$（x = 0.00-0.25）的陶瓷。X射线衍射图显示，由Ti的Fe的替代诱导从菱方晶系到正交晶系的相变在x $>$ 0.20。形貌研究表明，随着Ti含量的增加，平均晶粒尺寸从$\sim {~}$ 1.5 $μm$减小到$\sim {~}$ 200 $nm$。由于Ti取代，介电常数通过抑制低频处的色散而在宽范围的高频（30 kHz至20 MHz）上稳定。化合物的介电性能与其改善的形貌和降低的漏电流密度有关，这可能是由于组合物中氧空位的浓度较低。在室温下测量的Bi $_{0.9}$ Gd $_{0.1}$ Fe $_{1-x}$ Ti $_x$ O $_3$（x = 0.00-0.25）陶瓷的磁性能与纯BiFeO $_3$和Ti未掺杂的Bi $_{0.9}$ Gd $_{0.1}$ FeO $_3$样品的磁性能相比，随着Ti取代量增加至20 $\%$而增强。磁性的增强可能是由于掺杂抑制了BiFeO $_3$的螺旋自旋结构。磁化强度-磁场（M-H）曲线的场和磁化轴均出现不对称位移。这表明在这些化合物中存在交换偏置效应，特别是在室温下。
2015-07-27 cond-mat.mtrl-sci
Anharmonic Phonons and Magnons in BiFeO3
用非弹性中子散射（INS）测量了多晶BiFeO $_3$在$200 \leq T \leq 750\,$ K温度下的声子态密度（DOS）和磁激发谱。我们的研究结果表明，BiFeO $_3$的磁谱非常类似于类似的铁钙钛矿，如LaFeO $_3$，尽管在BiFeO $_3$摆线调制。我们没有发现任何自旋间隙的证据。一个强大的$T$ -依赖的声子DOS被发现，具有显着的整个频谱加宽，提供了强非谐性的证据。中子衍射观测到的Bi和O离子的大幅运动证实了这种非谐性。这些结果突出了自旋-声子耦合在这种材料中的重要性。
2012-01-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Effect of Rhombohedral to Orthorhombic Transition on Magnetic and Dielectric Properties of La and Ti co-substituted BiFeO3
采用酒石酸改性溶胶-凝胶法制备了La、Ti共取代多晶陶瓷。结果表明，La和Ti在BiFeO_3中Bi和Fe位的共取代抑制了铁酸铋中常见的杂质相的形成。借助FULLPROF程序进行了定量晶体学相分析，表明存在由菱面体（空间群R3 c）到正交（空间群Pbnm）的组成驱动的晶体结构转变。拉曼光谱中声子频率和A1模线宽的变化揭示了晶格畸变对晶体结构的影响。结构转变打破了共取代BiFeO 3纳米粒子的自旋摆线结构，导致反铁磁自旋结构的倾斜。因此，剩余磁化强度增加到10%的共取代，成为BiFeO 3的22倍。然而，由于正交晶体对称性中的共线反铁磁有序的显著贡献，它降低了较高的共取代百分比。共取代显着提高了介电常数（最大值在x = 0.100），以及频率无关的区域的介电常数和介电损耗。
2014-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Highly (111)-orientated BiFeO3 thin film deposited on La0.67Sr0.33MnO3 buffered Pt/TiO2/SiO2/Si (100) substrate
采用离轴射频磁控溅射法在La 0. 67 Sr 0. 33 MnO 3（LSMO）缓冲层Pt/TiO 2/SiO2/Si衬底上制备了具有铁电和磁增强特性的多铁性BiFeO 3（BFO）薄膜，获得了高度（111）取向的织构。BFO/LSMO薄膜具有优异的铁电和介电性能（2 Pr ~210.7 μC/cm 2，2 Ec ~435 kV/cm，εr ~116.8，tanδ ~ 2.7%（1 kHz）），以及在300 kV/cm幅值下高达1010次的疲劳寿命。磁行为的增强也被观察到与Ms=89.5 emu/cm 3，这在很大程度上是由LSMO的磁性层贡献。双层BFO/LSMO薄膜具有铁电和铁磁共存的特性，使其成为一种有希望的候选系统，用于需要磁电行为的应用。
2012-03-02 cond-mat.mtrl-sci
Superparamagnetism induced by polar nanoregions in relaxor ferroelectric (1$-$$x$)BiFeO$_{3}$-$x$BaTiO$_{3}$
在弛豫铁电体2/3BiFeO $_{3}$-1/3BaTiO $_{3}$中发现了一类新的超顺磁性。从超顺磁性磁化曲线估计的磁性颗粒的尺寸与极性纳米区（PNR）的尺寸一致，所述极性纳米区（PNR）支配弛豫铁电性质。这表明磁畴与PNR相同。我们的中子衍射测量估计的磁畴和PNR的大小的温度变化支持这一观点。由于相同的畴提供电和磁性质，因此预期两种性质之间通过畴尺寸的强耦合。
2011-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantitative determination of anisotropic magnetoelectric coupling in BiFeO$_{3}$-CoFe$_{2}$O$_{4}$ nanostructures
定量测定了（001）异质外延BiFeO $_{3}$ -CoFe $_{2}$ O $_{4}$纳米结构的横向和纵向磁电磁化率（MES）。这两个MES值在低于6千欧的磁场下急剧增强，并显示相对于直流磁场的不对称线形，表明应变诱导的磁电效应。最大横向MES达到高达$\sim$ 60 mV/cm Oe，约为纵向MES的5倍。该观察结果表明，CoFe $_{2}$ O $_{4}$纳米柱的横向磁致伸缩由于来自压缩异质外延应变的沿[001]方向的优选磁畴对准而增强超过体值。
2010-08-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of Structural Transition on Magnetic and Dielectric Properties of La and Mn co-substituted BiFeO3 Ceramics
采用酒石酸改性溶胶-凝胶法制备了Bi（1-x）LaxFe（1-x）MnxO（3）（x = 0.000 ~ 0.300）陶瓷，分析了组分驱动的结构转变对BiFeO（3）磁性能的影响。结果发现，La和Mn在Bi和Fe位的共取代导致抑制通常出现在BiFeO 3中的杂质相（Bi 2Fe 4 O 9和Bi 25 FeO 40）。通过对所有XRD图谱的双相Rietveld分析进行了定量晶体学相分析，表明随着取代浓度的增加，存在由菱面体（空间群R3 c）到正交（空间群Pbnm）的组成驱动的晶体结构转变。5%共取代样品表现出高的剩余磁化强度，即约15倍的BiFeO 3，这是由于摆线自旋结构的抑制和反铁磁有序自旋的晶格畸变引起的倾斜角增加。然而，进一步增加替代的结果在剩余磁化强度和矫顽力的减少，由于在正交结构中的完整的反铁磁有序的外观，因为显着的贡献，从Pbnm空间群的结晶相（从双相Rietveld分析获得）。当共取代量为5%时，可以观察到与频率无关的较高的介电常数和较低的介电损耗。因此，这种特定的组合物对于器件应用可能是有意义的。
2014-11-23 cond-mat.mtrl-sci
Observation of uniaxial strain tuned spin cycloid in a freestanding BiFeO3 film
非共线的自旋顺序，打破了空间反转对称性，并允许有效的电场控制的磁性，使BiFeO $_3$在低功率自旋电子器件的应用程序的一个有前途的候选人。BiFeO $_3$中的外延应变效应已被深入研究并表现出显著的磁序调制，但迄今为止仍然缺乏用连续变化的单轴应变来调整其自旋结构。在这里，我们应用\emph{in situ}单轴应变的独立的BiFeO $_3$膜，并使用扫描NV显微镜图像的纳米磁秩序在真实空间。应变从0%连续增加到1.5%，在此期间获得了不同应变下的四幅图像。结果表明，当应变接近1.5%时，自旋摆线发生$\sim 12.6^\circ$倾斜。第一原理计算表明，在这种应变下，倾斜是有利的。我们的\emph{in situ}应变施加方法与扫描NV显微镜实空间成像能力相结合，为研究BiFeO $_3$薄膜中磁序和应变之间的耦合铺平了新的途径。
2022-10-18 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Magnetic Interactions in BiFeO$_3$: a First-Principles Study
采用第一性原理计算方法，结合四态能量映射方法，计算了多铁性BiFeO $_3$的磁相互作用参数.这些参数包括对称交换（SE）耦合和Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）相互作用的第二近邻，以及单离子各向异性（SIA）。所有的磁参数不仅获得的$R3c$结构基态，而且为$R3m$和$R\bar{3}c$阶段，以确定铁电性和反铁磁畸变的影响，分别对这些磁参数。特别是，两个不同的次近邻耦合被确定，并详细讨论了它们的起源。此外，使用磁哈密顿纳入这些第一性原理推导的相互作用参数的蒙特卡罗（MC）模拟进一步进行。结果表明：（i）不仅准确地预言了自旋倾斜的G型反铁磁结构和已知的沿$<$ 1 $\bar{1}$ 0 $>$方向传播的磁性摆线，以及它们的不寻常特性（如弱磁化强度和自旋密度波）;（ii）还发现了另一种低能摆线态，有待实验证实。在MC模拟中打开和关闭不同的磁相互作用参数也揭示了它们中的每一个对磁性的精确作用。
2018-11-23 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Structural Transition on Magnetic Properties of Ca and Mn co-substituted BiFeO3 Ceramics
研究了酒石酸改性溶胶-凝胶法制备的Bi 1-xCaxFe 1-xMnxO 3陶瓷中组分驱动的结构转变，分析了其对BiFeO 3磁性能的影响。结果表明，Ca、Mn在BiFeO_3（BFO）中Bi、Fe位的共取代显著抑制了杂质相的生成。通过对所有XRD图案的双相Rietveld分析进行了定量晶体学相分析，其表明随着由于过量化学压力（晶格应变）而导致的取代浓度的增加，存在从菱面体（R3 c空间群，较低的晶体对称性）到正交（Pbnm空间群，较高的晶体对称性）的组成驱动的晶体结构转变。磁性测量结果表明，共取代的BFO纳米粒子的x = 0.15有增强的剩余磁化强度约14倍，由于抑制摆线自旋结构，这可以解释在磁场诱导的自旋重取向和弱铁磁性。然而，在形态相边界处，（x = 0.15），在8 T处的剩余磁化强度和最大磁化强度达到最大值，这表明自旋摆线结构几乎被破坏，并且由于Pbnm空间群的晶体相的显著贡献，由于正交结构中出现完全反铁磁有序，替代的进一步增加导致两种磁化强度的降低（如从双相Rietveld分析获得的）。
2014-01-16 cond-mat.mtrl-sci
Unravelling the origin of the controversial magnetic properties of BiFeO3 thin films
脉冲激光沉积法生长的单相（001）取向的BiFeO 3（BFO）薄膜只能在较窄的沉积温度和压力范围内获得，并且具有较低的磁矩。在稳定窗口外，形成富Fe或富Bi杂质相，这对膜的物理和结构性质具有强烈影响，即使对于通过标准X射线衍射测量难以检测到的杂质浓度也是如此。通过使用更敏感的工具，如X射线吸收光谱和X射线磁性圆二色性和先进的X射线衍射表征，我们表明，在非最佳条件下，Fe形成亚铁磁性γ-Fe 2 O3沉淀物，负责几乎所有的铁磁信号测量等BFO薄膜通过标准磁力。这证实了BFO相具有非常低的不依赖于应变的固有矩。我们还研究了薄膜厚度对寄生相形核的影响，发现外延应变可以在轻微过氧化的生长条件下稳定纯BFO相。
2006-06-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Terahertz spectroscopy of spin waves in multiferroic BiFeO$_3$ in high magnetic fields
研究了低温下单铁电畴\BFO /晶体远红外主动磁模的磁场依赖性。沿[001]（伪立方）轴，在接近临界场18.8T时，模软化，此时摆线结构转变为均匀倾斜反铁磁态，出现一个新的强模，该模具有线性场依赖性，并至少持续到31 T.一个微观模型，包括两个\DM /相互作用和易轴各向异性描述密切的零场光谱模式，以及它们的分裂和演变中的磁场。理论与实验的良好一致性表明，所提出的模型为这种多铁性材料的未来技术应用提供了基础。
2013-05-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Large difference between the magnetic properties of Ba and Ti co-doped BiFeO$_3$ bulk materials and their corresponding nanoparticles prepared by ultrasonication
最初通过标准固态反应技术制备标称组成为Bi $_{0.7}$ Ba $_{0.3}$ Fe $_{1-x}$ Ti $_x$ O $_3$（x = 0.00-0.20）的陶瓷粒料。然后将颗粒研磨成微米级粉末，并在超声波浴中与异丙醇混合以制备纳米颗粒。X-射线衍射图表明在散装粉末材料中存在大量的杂质相。有趣的是，由于这些散装粉末材料的超声处理60分钟，这些次级相被完全去除。磁场和温度相关的磁化强度测量显示，块体材料和它们相应的纳米颗粒的磁性之间的显着差异。我们预计，在磁行为的巨大差异可能与存在和不存在的二次杂质相的散装材料和相应的纳米粒子，分别。与散装对应物相比，也发现散装材料的漏电流密度在超声制备的纳米颗粒中被抑制。
2016-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unusual dependence on the angle of magnetic field for the spin Hall magnetoresistance of monodomain epitaxial BiFeO3 thin films
Cornell University（康奈尔大学）；University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；Tsinghua University（清华大学）；Kavli Institute at Cornell（康奈尔卡弗里研究所）
本文报道单畴外延BiFeO3薄膜中自旋霍尔磁电阻的角度偏移α₀异常偏离常规值（0°或90°），且样品间差异大，呼吁探讨其微观机制。
2025-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Field induced changes in cycloidal spin ordering and coincidence between magnetic and electric anomalies in BiFeO3 multiferroic
在2K-1000 K温度范围内，在H= 10 T的磁场下，测量了BiFeO_3陶瓷的ZFC和FC磁化强度与温度的关系。从低于Neel温度TN= 646 K的磁滞回线中检测到反铁磁序。在低磁场范围内，M（H）出现异常，可能是由于磁场诱导圆摆线向非谐摆线的转变。在高场极限下，我们观察到了场诱导的均匀自旋跃迁。从M（H）的依赖性我们推断出，在磁场Ha以上，自旋摆线变成非谐的，这导致非线性磁化，并且在磁场Hc以上，摆线消失，并且系统再次表现出线性磁化M（H）。在640 K-680 K范围内表现出的电性质的异常与在TN附近发生的磁化强度M（T）依赖性的异常相一致。我们建议将这种巧合归因于与磁相变有关的化学势的临界行为。
2012-03-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Suppression of magnetism in BiFeO$_3$ ultrathin epitaxial multilayers
本手稿完成了最近两篇研究文章中提出的研究[K. Koumpouras和我。Galanakis，\textit{J. Magn. Magn. Mater.} 323，2328（2011）; \textit{ibid}，\textit{J. Spintron. Magn. Nanomater.} 1，出版中]。给出了使用QUANTUM-espresso包[P. Gianjani et al \textit{J. Phys.:Condens. Matter} 21，395502（2009）]对BiFeO $_3$磁电化合物和各种类型的间隔物之间的超薄外延多层的磁性行为的初步第一性原理计算。作为间隔物，我们考虑了i）InP半导体，ii）铁，这是一个铁磁体，和iii）金属V。在所有的情况下，在研究的多层的生长轴是[001]。我们的研究结果表明，磁性能严重降级的无定形BiFeO $_3$多层膜的独立的间隔的性质，在某些情况下，正在研究的磁性甚至消失。需要更广泛的计算，以建立一个更清晰的界面的物理性质的BiFeO $_3$化合物。
2012-02-14 cond-mat.mtrl-sci
Impact of magnetization and hyperfine field distribution on high magnetoelectric coupling strength in BaTiO$_3$-BiFeO$_3$ multilayers
了解多铁性结构中的磁电（ME）耦合机制，无论从基础还是应用的角度来看都是至关重要的。我们在这里报告的磁电性能，以及磁化强度，BaTiO $_3$ -BiFeO $_3$超晶格可以通过改变BiFeO $_3$层的厚度进行调谐。磁电电压系数（$α_{ME}$）在300 K下达到其最大值60.2 Vcm $^{-1}$ Oe $^{-1}$，这是迄今为止报道的最高值之一，对于具有5 nm的BiFeO $_3$厚度和10 nm的BaTiO $_3$厚度的样品。为了更深入地了解增加的磁电耦合，以及局部和宏观的磁性，样品与不同的BiFeO $_3$厚度进行了研究。超精细场（HFF），磁电电压系数和磁化强度之间建立了相关性。讨论了强磁电耦合的可能机制。
2023-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pinning, Rotation, and Metastability of BiFeO$_3$ Cycloidal Domains in a Magnetic Field
早期的室温多铁性BiFeO3模型隐含地假设，一个非常强的各向异性限制域波矢量q的三重对称轴垂直于静态极化P.然而，最近的测量表明，域波矢量旋转，使q旋转的六边形平面内垂直于P远离场方向m。我们发现，以前被忽略的三重各向异性K3限制波矢位于沿三重轴在零场。对于沿三重轴的m，q平行于m的域在Bc1 = 7 T以下保持亚稳。由于非磁性杂质对磁畴的钉扎，当扭矩t = M X B沿P的分量超过阈值tpin时，其他两个磁畴的波矢量在高于5.6T时开始远离m旋转。由于当m垂直于q时t =0，这些磁畴的波矢永远不会完全垂直于磁场。我们的研究结果解释了最近测量的临界场作为场取向的函数，小角度中子散射测量的波矢，以及光谱测量与m沿三重轴。
2017-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Field dependent magnetization of BiFeO3 in ultrathin La0.7Sr0.3MnO3/BiFeO3 superlattice
本文报道了用极化中子反射率（PNR）观测BiFeO_3（BFO）/La_（0.7）Sr_（0.3）MnO_3（LSMO）超晶格中BFO的场致磁化。我们的PNR结果表明，在BFO/LSMO界面的磁化平行排列。研究表明，在10 K时，随着施加磁场的增加，平均磁化强度增加。我们观察到夹在BFO层（~ 2个晶胞）之间的BFO层（~ 2个晶胞）的饱和磁化强度为110 \pm 15 kA/m（~0.8 μB/Fe），这远高于体BFO中的倾斜磁矩（0.03 μB/Fe）。超晶格上的宏观VSM结果清楚地表明通常在锰氧化物纳米颗粒中观察到的超顺磁性行为。
2015-08-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Reinforced magnetic properties of Ni-doped BiFeO3 ceramic
多铁性材料由于其在自旋电子器件、数据存储和传感器等方面的广泛应用而引起人们的广泛兴趣。BiFeO 3（BFO）由于其在室温下的多铁性，在有限的单相多铁性材料中具有很强的应用前景。然而，众所周知，由于存在诸如氧空位的晶体缺陷，BFO具有大的漏电流和小的自发极化。此外，纯BFO的磁矩由于其反铁磁性质而非常弱。本文研究了Ni ~（2+）掺杂对BFO磁性能的影响。采用固相反应和快速烧结法制备了BFO，BiFe0.99Ni0.01O3，BiFe0.98Ni0.02O3和BiFe0.97Ni0.03O3（BFNO：Ni掺杂BFO）陶瓷，并对其结构和磁性能进行了分析。通过使用标准铁电测试仪在室温下测量漏电流密度。所有Ni掺杂的BFO都具有与BFO相似的菱方钙钛矿结构（R3 c）。Ni掺杂的BFO的磁性相对于在相同条件下制备的BFO有很大的增强，这是由于铁磁相互作用的增强是由Fe/Ni耦合引起的。
2016-05-23 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Large magnetoelectric coupling in nanoscale BiFeO$_3$ from direct electrical measurements
本文报道了室温下在零和$\sim$ 20 kOe磁场下直接测量BiFeO $_3$纳米链的磁滞回线的结果。我们注意到，在磁场下，$\sim$抑制了近$\sim$ 40\%的反射极化。粉末中子衍射数据揭示了显着的离子位移下的磁场，这似乎是起源的极化抑制。孤立的纳米粒子，包括链，表现出在直流电场下的铁电畴的演变和完成180 $^o$开关在开关光谱piezoresponse力显微镜。它们还表现出更强的铁磁性，饱和磁化强度比块状样品高近一个数量级。这些结果表明，纳米BiFeO $_3$在室温下表现出铁电和铁磁有序共存和强磁电多铁性耦合，可与一些II型多铁性在非常低的温度下表现出的相媲美。
2014-09-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Particle size dependence of magnetization and phase transition near T_N in multiferroic BiFeO3
本文报道了多铁性BiFeO_3系统在T_N（~643 K）处的相变随颗粒尺寸的变化。我们采用电、热和温度相关的X射线衍射（XRD）研究来表征许多样品中的转变。我们还进行了详细的磁测量，在温度制度2-300 K下的磁场100-10000 Oe的散装和纳米晶体系统。在体相体系中，在T_N处有一个尖锐的吸热峰，并在~150 K（Δ T）范围内有一个宽的特征，而纳米尺度体系只表现出宽的特征。发现在T_N处出现的特征介电异常在T_0和T_N处都出现。由于具有不同电导率的异质区域之间的界面的麦克斯韦-瓦格纳分量也存在。在较低温度下测量的磁性证实了我们在量热法中的观察结果。纳米BiFeO 3的亚稳性随着零场冷却（ZFC）和场冷却（FC）磁化强度在~100 K以下的发散和更快的磁弛豫而增加。有趣的是，在纳米BiFeO 3中，人们也观察到在较低温度下的有限磁性，这指出适当的颗粒尺寸和形状的设计可以诱导铁磁性。Bi/Fe-离子和/或氧的非化学计量的不均匀分布似乎引起热，磁以及电响应的广泛特征。
2006-01-30 cond-mat.mtrl-sci
Optical diode effect in the room-temperature multiferroic BiFeO$_3
多铁性允许电极化的强度的磁控制和磁化的电控制。这些静态磁电（ME）效应非常有趣：通过电压读取和写入磁状态电流的能力将提供巨大的技术优势。动态或光学ME效应是同样有趣的，因为它们引起单向光传播，最近在低温多铁性观察。这种现象，如果在室温下实现，将允许光学二极管的发展，传输非偏振光在一个，但不是在相反的方向。在这里，我们报告强的单向传输在室温多铁性BiFeO $_3$在千兆赫-太赫兹的频率范围。支持理论将观察到的单向传输归因于自旋电流驱动的动态ME效应。这些发现是实现光学二极管的重要一步，并辅之以利用磁场或电场切换传输方向的能力。
2015-04-30 cond-mat.mtrl-sci
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。
2017-09-18 cond-mat.mtrl-sci
Successive field-induced transitions in BiFeO$_{3}$ around room temperature
通过磁化强度、磁致伸缩和中子衍射测量研究了垂直于自发铁电极化方向施加强磁场对BiFeO $_3$单晶的影响。磁致伸缩测量揭示了$2\times 10^{-5}$的晶格畸变，在通过施加磁场的摆线自旋顺序的重取向过程中。此外，磁致伸缩和电极化的强度在一个更大的领域的异常变化表明摆线和倾斜的反铁磁状态之间的中间阶段，在那里观察到一个大的磁电效应。中子衍射测量澄清了回旋相中沿[110]方向的不相称自旋调制在中间相变得相称。基于这种材料的标准自旋哈密顿量的理论计算表明，在中间相的反铁磁锥型自旋秩序。
2017-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Field dependence of the Spin State and Spectroscopic Modes of Multiferroic BiFeO$_3$
多铁性BiFeO $_3$的光谱模式提供了有关非常小的各向异性和Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）相互作用的详细信息，这些相互作用是$\TN = 640$ K以下的长波长扭曲摆线的原因。一个微观模型，包括两个DM相互作用和易轴各向异性预测的零场光谱模式，以及它们的分裂和演变沿立方轴施加的磁场。虽然在零场中只有六种模式是光学活性的，但摆线波矢处的所有模式都被磁场激活。摆线的三个磁畴在零磁场下是简并的，但在非零磁场下，其中一个磁畴的能量比另外两个低。测量结果表明，较高能量的域是人口减少约6 T以上，并有一个最大的临界场为16 T，低于临界场为19 T的最低能量域。尽管与测得的光谱频率非常一致，但与测得的光谱强度的一些差异表明，模型中可能缺少其他弱相互作用。
2013-07-26 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Ordering Induced Giant Optical Property Change in Tetragonal BiFeO3
磁有序性是磁性材料的重要特性之一，对材料的能带结构、自旋相关输运等重要性质有着重要的影响。然而，它的测量，特别是对于反铁磁有序的情况下，通常是很难实现的。在这里，我们证明了磁有序检测的可行性，使用非接触和无损的光学方法。以压应变四元BiFeO 3（BFO）为例，结合密度泛函理论计算和最小单带紧束缚模型，发现BFO从C1型反铁磁（AFM）相转变为G型AFM相时，价带顶从Z点移动到了Γ点，使得原来的直接带隙变为间接带隙.这可以通过使用Harrison方法的双中心Slater-Koster参数来解释。磁有序化对能带色散的影响显著改变了四元BFO的光学性质。对于线性的，光学带隙的能量移动可以高达0.4 eV。对于非线性的，变化更大。G-AFM的二次谐波产生系数d33比C1型AFM的二次谐波产生系数小13倍以上。最后，提出了一种利用光学方法区分BFO的C1型和G型AFM的实用方法，这对于下一代信息存储技术具有重要意义，并拓宽了BFO在光开关中的潜在应用。
2015-08-17 cond-mat.mtrl-sci
Origin of magnetoelectric behavior in BiFeO$_3$
在精确的密度泛函计算的基础上，研究了BiFeO $_3$的磁电行为。在不考虑强关联效应的情况下，正确地预测了BiFeO $_3$的结构、电子、磁性和铁电性质.此外，实验观察到的立方类钙钛矿晶格沿[111]方向的伸长被正确地再现。在高压下，我们预测了一个压力诱导的结构转变和总能量计算在扩展的晶格显示两个较低的能量铁电相，更接近的基态相的能量。能带结构的计算表明，BiFeO $_3$将是一个绝缘体在A-和G-型反铁磁相和金属在其他磁性配置。BiFeO $_3$中的化学键已被分析使用各种工具和电子局域化函数分析表明，立体化学活性孤对电子在Bi网站负责位移的Bi原子从中心对称的非中心对称结构，因此铁电性。一个大的铁电极化（88.7 $μ$ C/cm $^{2}$）的预测，根据最近的实验结果。发现净极化主要（$>$ 98%）来自Bi原子。此外，在实验报告的偏振值的大的散射是由于在自发极化的大的各向异性。
2007-05-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Temperature-dependent photo-response in multiferroic BiFeO$_3$ revealed by transmission measurements
本文用光谱学方法研究了BiFeO $_3$单晶中光诱导效应与温度的关系。在这里，我们报告的几个光致吸收功能，这是讨论的光致伸缩效应和解释的激子方面的观察。它们的能量位置的温度依赖性表明激子和晶格振动之间可能存在耦合。此外，在温度演化的激子功能，这可能与温度诱导的磁相变在BiFeO $_3$的异常提示。我们的研究结果表明，光诱导激子和晶格和自旋自由度之间的耦合，这可能是相关的观察到的超快光致伸缩效应在多铁性BiFeO $_3$。
2019-02-11 cond-mat.mtrl-sci
Strained BiFeO$_{3}$ perovskite structure for enhanced photovoltaic effect
BiFeO $_{3}$是一种空间群为Pbnm的多铁性材料，在应变力作用下表现出磁序和电序耦合。对于空间群为R3 c的结构，采用$\&$来分析带隙Tauc图外推法。介电函数$\varepsilon(ω)$表明，在通过BiFeO $_{3}$跃迁时，光能显示出与折射率变化不一致的下降模式，折射率的变化范围为13至8、8至5、5至3、$\&$ 3至1（按光子能量）。此外，非交叉简并能级和杂化自旋轨道相互作用导致线性色散关系，这是典型的光子学性质，零DM相互作用。因此，BiFeO $_{3}$在应变力作用下可以表现出光子学性质。由于$Dzyaloshinskii$ - $Moriya(DM)$和自旋轨道耦合作用，一般应变结构具有增强的光伏效应，具有较小的光学带隙。
2021-03-03 cond-mat.mtrl-sci
The Microscopic Model of BiFeO$_3$
多年来，人们一直致力于建立室温多铁性BiFeO 3的微观模型。然而，早期的模型隐含地假设摆线波矢q局限于与电极化的强度垂直的六边形平面中的三重对称轴之一。由于最近的测量表明，q可以被磁场旋转，因此必须正确处理在低磁场下限制q的各向异性。我们表明，各向异性能$-K_3 S^6 \sin^6 θ\cos 6 ϕ$限制波矢q的三重轴$ϕ=0$和$+-2 π/3$内的六边形平面与$θ= π/2$。
2017-08-16 cond-mat.mtrl-sci
Electric-field Induced Reversible Switching of the Magnetic Easy-axis in Co/BiFeO3/SrRuO3/SrTiO3 Heterostructures
由多铁性实现的磁性的电场（E场）控制具有彻底改变受高能量耗散困扰的当前存储器装置的前景的潜力。到目前为止，这种电场控制的多铁性方案在室温下仅使用在DyScO 3（参考文献1和2）上生长的BiFeO 3（BFO）膜来证明，DyScO 3是一种独特且昂贵的衬底，其在BFO中产生特定的铁电畴图案。在这里，我们展示了可逆的电场诱导开关的Co层的磁性状态的Co/BFO（001）薄膜异质结构上的SrTiO 3衬底上制造。Co层的矫顽力和剩磁的角度依赖性表明，由于在BFO上交替施加正、负电压脉冲，其易磁化轴在SrTiO 3的（100）和（110）晶向之间可逆地来回切换45°。Co层的介电常数随电压的变化在两种状态之间表现出滞后行为。为了解释这一现象，我们还首次利用中子衍射测量了BFO薄膜中反铁磁G型畴的精确倾斜角。这些结果提出了一种途径，以实现低功耗和非易失性磁电子器件的硅晶片上集成BFO为基础的设备。
2016-11-22 cond-mat.mtrl-sci
