《新型多鐵性氧化物材料合成與磁電耦合增強》是依託南京大學，由劉俊明擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：新型多鐵性氧化物材料合成與磁電耦合增強
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：劉俊明
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本申請針對鐵電磁體的關鍵基礎問題及新體系探索。多鐵材料(鐵電磁體)由於具有多功能共存且可實現功能相互調控而成為未來信息存儲與探測的候選材料。目標是合成出若干具有較大鐵電性/鐵磁性、本徵磁電耦合與相互調控、較高使用溫度的多鐵新材料。將由四條途徑達至目標：(1)依據精細結構調控來顯著改變多鐵性及其磁電耦合，通過替代摻雜、應變、尺寸效應、高壓等方法增強多鐵性能，實現磁電耦合與調控。(2)尋找新的具有較強自旋-軌道耦合以及多種相互作用競爭的自旋失措體系，包括螺旋自旋體系，實現較高溫度下的多鐵性。(3)探索新的同時破壞空間和時間反演對稱性的體系，揭示導致多鐵性和磁電耦合的新機制。(4)利用唯象理論和第一性原理計算，配合實驗表征，設計多鐵新材料。項目以實際套用為背景，以深刻理解多鐵性形成的物理機制為主線，結合理論模型與第一性原理計算，合成出具有強磁電耦合與鐵電/鐵磁性的新多鐵材料體系。
結題摘要
本項目四年運行的基本目標是合成出若干具有較大鐵電性/磁性、具備本徵磁電耦合與調控以及較高居里溫度的多鐵新材料。通過四年的工作，項目在如下幾個方面取得重要進展：(1)秉持理論與實驗相結合獲得了一些原創性成果，其中多鐵新體系CaMn7O12的發現和多鐵電子相分離的概念都是理論指導實驗的結晶。(2)發展與深化了低溫熱釋電測量技術，將其套用到多鐵性體系相變過程的表征研究中，具有獨特的價值。(3)揭示雙磁性離子多重多鐵性微觀機制。通過精細實驗設計來闡述稀土錳氧化物中4f電子與3d電子間相互耦合對多鐵性性能的巨大影響。(4)一些多鐵新體系的合成與表征，包括錳氧化物CaMn7O12、Ca3Mn2O7和自旋冰自旋液體R2Ti2O7。項目四年完成標註資助論文大約有90篇，其中PRL文章2篇、AM文章1篇、PRB文章10篇以上、APL文章10篇以上、JAP文章20篇以上。這些論文被他引次數已經超過400次。應邀為Adv. Phys.撰寫的多鐵性長篇綜述論文被廣泛關注，過去兩年每年引用在100次以上。一批多鐵性學術論文被國際同行引用與評價，個別論文還展示了創新引領的作用。應邀參與組織由韓國亞太理論物理中心資助的第四屆國際多鐵性研討會。因為多鐵性方面的工作在國際國內相關學術會議上做邀請報告20次以上。
