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多阶有序钙钛矿多铁性材料的高压制备与物性

周龙 王潇 张慧敏 申旭东 董帅 龙有文

多阶有序钙钛矿多铁性材料的高压制备与物性

周龙, 王潇, 张慧敏, 申旭东, 董帅, 龙有文
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  • 钙钛矿是研究磁电多铁性最重要的材料体系之一.由于高的结构对称性,在以往的立方钙钛矿晶格中尚未发现多铁现象.另外,现有的单相多铁性材料很难兼容大电极化和强磁电耦合,严重制约多铁性材料的潜在应用.本文简单综述了利用高压高温条件制备的两个多阶有序钙钛矿氧化物的磁电多铁性质.在具有立方晶格的多阶钙钛矿LaMn3Cr4O12中,观察到自旋诱导的铁电极化,表明该材料是第一个被发现的具有多铁性的立方钙钛矿体系.在另一个多阶有序钙钛矿BiMn3Cr4O12中,随温度降低该材料依次经历了I类多铁相和Ⅱ类多铁相.正因为这两类不同多铁相的同时出现,BiMn3Cr4O12同时展示了大的电极化强度和强的磁电耦合效应,并且通过不同的电场调控可实现四重铁电极化态,为开发多功能自旋电子学器件与多态存储提供了先进的材料基础.
      通信作者: 龙有文, ywlong@iphy.ac.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11574378,51772324)、国家重点基础研究发展计划(批准号:2014CB921500)、国家重点研发计划(批准号:2018YFA0305700)和中国科学院项目(批准号:YZ201555,QYZDBSSW-SLH013,XDB07030300,GJHZ1773)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-05-04
  • 修回日期:  2018-05-29
  • 刊出日期:  2018-08-05

多阶有序钙钛矿多铁性材料的高压制备与物性

  • 1. 中国科学院物理研究所, 北京凝聚态物理国家研究中心, 北京 100190;
  • 2. 中国科学院大学物理科学学院, 北京 100049;
  • 3. 东南大学物理学院, 南京 211189
  • 通信作者: 龙有文, ywlong@iphy.ac.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11574378,51772324)、国家重点基础研究发展计划(批准号:2014CB921500)、国家重点研发计划(批准号:2018YFA0305700)和中国科学院项目(批准号:YZ201555,QYZDBSSW-SLH013,XDB07030300,GJHZ1773)资助的课题.

摘要: 钙钛矿是研究磁电多铁性最重要的材料体系之一.由于高的结构对称性,在以往的立方钙钛矿晶格中尚未发现多铁现象.另外,现有的单相多铁性材料很难兼容大电极化和强磁电耦合,严重制约多铁性材料的潜在应用.本文简单综述了利用高压高温条件制备的两个多阶有序钙钛矿氧化物的磁电多铁性质.在具有立方晶格的多阶钙钛矿LaMn3Cr4O12中,观察到自旋诱导的铁电极化,表明该材料是第一个被发现的具有多铁性的立方钙钛矿体系.在另一个多阶有序钙钛矿BiMn3Cr4O12中,随温度降低该材料依次经历了I类多铁相和Ⅱ类多铁相.正因为这两类不同多铁相的同时出现,BiMn3Cr4O12同时展示了大的电极化强度和强的磁电耦合效应,并且通过不同的电场调控可实现四重铁电极化态,为开发多功能自旋电子学器件与多态存储提供了先进的材料基础.

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