《正交鈣鈦礦錳氧化物薄膜多鐵性調控的理論模擬研究》是依託華南師範大學，由秦明輝擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：正交鈣鈦礦錳氧化物薄膜多鐵性調控的理論模擬研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：秦明輝
- 依託單位：華南師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
正交鈣鈦礦多鐵性錳氧化物是第II類單相多鐵材料的典型代表，因其豐富的物理性質和潛在套用前景成為近年來多鐵研究的熱點。儘管其走向實際套用主要是以薄膜異質結形式，但目前對錳氧化物薄膜多鐵性的物理研究還非常稀少。本項目著重正交錳氧化物薄膜多鐵性調控的理論模擬研究，在更寬參數範圍內細緻探究體系在外加磁場和電場下的多鐵相圖，特別關注襯底磁構型與晶格失配對薄膜多鐵性的調控行為。此外，我們還將研究錳氧化物異質結的磁性質及探討體系交換偏置的可能機制。本項目將以理論模型計算為重點，以深刻理解多鐵相競爭和調控的物理機制為主線，以尋找更多更有效的多鐵調控方法為目的，對正交鈣鈦礦錳氧化物薄膜和異質結的多鐵性及調控行為進行深入研究。
結題摘要
強關聯電子體系如正交多鐵錳氧化物等內部存在多種自由度的耦合，往往表現出豐富的巨觀物理性質，並具有很大的潛在套用價值，成為當今凝聚態物理研究的熱點之一。本項目針對特定強關聯電子體系，使用理論模型模擬的方法研究了體系的物理性質，從微觀角度加深了對體系的理解，為相關實驗和套用提供了重要參考。研究了Tm摻雜GdMnO3體系的多鐵相競爭行為，表明該摻雜體系的鐵電極化同時來自於對稱交換緊縮和反對稱交換緊縮的共同貢獻；研究了Al摻雜對多鐵CuCrO2體系多鐵相的影響，表明非磁性Al離子摻雜導致了晶格缺陷和隨機互動作用的產生，繼而導致了多鐵相變溫度降低；研究了強關聯電子鐵砷體系BaFe2As2的相變行為，表明正的雙二次交換作用可能是體系中向列相產生的原因之一，而負的雙二次交換作用有可能導致Flux態；研究了體系的壓力效應，表明壓力作用下產生了超交換相互作用和Fe-Fe電子躍遷強度的各向異性，從而導致了體系反鐵磁序和向列序的增強；研究了TmB4體系豐富的磁化強度台階行為，研究表明長程交換作用很可能是實驗中觀察到的1/2飽和磁化強度台階的產生根源；研究了TmB4體系的動力學磁化行為，表明非平衡磁化過程可能是實驗報導的1/7，1/9和1/11處的磁化台階出現的機制。該項目研究很大程度上澄清了相關體系實驗現象背後的物理機制，為進一步實驗工作的開展提供了理論支撐。
