《多鐵性錳氧化物的理論研究》是依託東南大學，由董帥擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：多鐵性錳氧化物的理論研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：董帥
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
錳氧化物是凝聚態物理與材料物理近年研究的熱點。當前最受關注的課題是其多鐵性，即在一個單相錳氧化物中，同時存在磁序和鐵電序，並且相互耦合。錳氧化物家族幾乎涵蓋了所有目前已知的多鐵機制，並且與同類型的其他多鐵性材料相比，性能優異，因此是多鐵性材料中最重要的一支。本項目擬開展多鐵性錳氧化物的理論研究，重點關注鈣鈦礦結構錳氧化物中的磁致鐵電機制和潛在套用。本項目將研究的主要內容包括：1、在未摻雜的RMnO3（R為稀土離子）中，深入研究螺旋自旋序多鐵和E型反鐵磁多鐵的相競爭物理機制。通過A位離子替代，連續調製電子頻寬並引入無序，從而實現多鐵性相分離。2、在窄帶錳氧化物中發掘具有更多鐵相。在特定的摻雜濃度，通過電子自組裝的方法，設計新的破壞空間反演對稱性的自旋構型，從而獲得鐵電極化，並有望獲得更好的多鐵性能。3、研究錳氧化物異質結中的多鐵性。通過界面電子重組和應力調製，實現新的多鐵相和多鐵性的套用。
結題摘要
過去三年中，項目負責人和其團隊成員根據申請書既定的研究計畫，開展了多鐵性錳氧化物和相關體系的理論研究，以及和實驗相結合的研究，取得了一系列的研究成果，順利完成了既定的目標。 主要成果包括：（1）. 預言、合成、測試、理論分析了一種新型的磁致多鐵CaMn7O12 ，並在國際上首次確認了其多鐵性，並且獲得了很高的居里溫度（~90K），很大的鐵電極化（多晶樣品中＞450 uC/m2），很強的磁電耦合。（2）. 在鐵磁雙交換模型的基礎上，引入鐵電場效應，構建了描述鐵電場效應異質結的微觀模型，系統研究了磁性鐵電氧化物異質結中的界面磁電耦合。並設計了可以實現完全鐵電控制磁性開關的新型雙錳氧化物層多鐵器件模型。（3）. 深入研究了多鐘氧化物薄膜、超晶格中的磁相變，磁電耦合。揭示了其中電荷轉移、量子限制、應力作用、自旋軌道耦合、鐵電極化等多鐘物理機制對磁電結構的影響。 具體成果數據如下：（1）. 發表相關SCI論文26篇（標記本項目基金資助）。其中發表在高水平期刊上論文有Physical Review Letters一篇，併入選編輯推薦；Physical Review B九篇，入選編輯推薦一篇。Applied Physics Letters四篇，另有兩篇英文綜述。參與撰寫英文專著兩部，各一章，均已有牛津大學出版社於2012年出版。（2）. 指導碩士研究生總計5人次，其中1人畢業，1人碩博連讀，3人在讀。指導博士研究生1名，在讀。（3）. 受邀在國際學術會議作相關內容邀請報告2次，國內學術會議邀請報告4次。另參見國際會議6次，國內會議20餘人次。（4）. 依託本項目，獲得國家自然科學基金國際(地區)合作與交流項目一項。
