《六角晶系鐵氧體的多鐵性和磁電耦合效應研究》是依託南京大學，由王敦輝擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：六角晶系鐵氧體的多鐵性和磁電耦合效應研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王敦輝
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
單相多鐵性材料因豐富的物理內涵和廣闊的套用前景而備受關注。但在研究中存在以下主要問題（1）強的磁性和鐵電性難以共存；（2）弱的磁電耦合效應；（3）較低的工作溫度。這些缺點嚴重製約了該領域的發展。根據自旋流模型（Spin Current）,非共線的自旋排列可能會導致鐵電極化（Spin-driven Ferroelectric）。近期的文獻報導和我們的前期預研結果表明：六角晶系鐵氧體有望成為一類性能優異的單相多鐵性材料。本課題將以Y, M, Z型六角鐵氧體為研究對象，通過適當的離子代換和改進的製備方法，製備出具有非共線圓錐型自旋排列的樣品，在提高它們電阻率的前提下，獲得具有大磁電耦合效應的室溫單相多鐵性材料。通過多種手段表征它們的多鐵性以及磁電效應，研究不同離子晶格占位、薄膜生長條件等因素對多鐵性能的影響。利用蒙特卡羅方法探索磁電耦合機制。為單相多鐵性材料的發展提供理論和實驗依據。
結題摘要
單相多鐵性材料因其豐富的物理機制和廣闊的套用前景而備受關注。在第二類單相多鐵性材料中，鐵電性來源於其特殊的磁結構，所以磁電耦合效應較強。六角鐵氧體材料是近期發現的一類典型的第二類多鐵性材料。在國家自然科學基金的資助下，我們開展了這類多鐵性材料的研究工作並將工作拓展到其他單相體系中。主要工作成果包括：（1）在Co-Ti共摻的M型六角鐵氧體內觀察到了室溫多鐵性以及電控磁效應；（2）首次在W型六角鐵氧體內報導了室溫附近的多鐵性；（3）在In摻雜的Y型六角鐵氧體中開展了電控磁效應研究，實現了電場調控的磁矩翻轉；（4）在M型鉛鐵氧體中發現了磁場調控電極化效應和電場調控磁化強度的效應；（5）在Co2Nb4O9中發現了磁場誘導的電極化和磁介電效應。我們的成果為單相多鐵性材料的磁電耦合研究提供了理論和實驗依據。
