《雙鈣鈦礦結構中++--型磁結構磁致多鐵性及機制研究》是依託中國礦業大學，由張俊廷擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：雙鈣鈦礦結構中++--型磁結構磁致多鐵性及機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張俊廷
- 依託單位：中國礦業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
磁致多鐵性材料由於具有本徵全幾的強磁電耦合效應近些年來已成為凝聚態物理和材料科學研究的前沿和熱點之一。鐵電極化小和磁有序溫度低是這類多鐵性材料目前面臨的主要問題，而研究具有交換伸縮機制（常見於++--型磁結構）的新型多鐵性材料有希望突破目前的困境。最近實驗上首次在雙鈣鈦礦結構（Lu2CoMnO6）中觀測到++--型磁結構及多鐵性，引起了廣泛關注。針對實驗結果中存在的爭議和困惑，並從尋找新型多鐵性材料角度出發，本項目利用第一性原理計算和蒙特卡洛模擬研究在雙鈣鈦礦R2CoMnO6（R=La-Lu,Y）體系中具有++--型磁結邀頌妹構的多鐵性材料及存在的多鐵性機制。揭示該磁結構誘導鐵電極化的物理機制，解釋實驗上觀察到的多鐵性現象，並探索該磁結構的起源，尋找該體系中具有++--型磁結構的多鐵性材料，預測其鐵電性質，為尋找具有大鐵電極化和高磁有序溫度的磁致多鐵性材料提供理論支持。
結題摘要
多鐵性材料在自旋電子器件、感測器和數據存儲等方面具有巨大的套用潛力，因此近坑斷頌贈些年來已成為凝聚態物理和材料科學研究的前沿和熱點之一。鐵電性來源於磁效應的一類多鐵性材料，也被稱為磁致多鐵性材料或第二類多鐵性材料，通常具有較強的本徵磁電耦合效應，兆膠催在磁場調控電極化等方面具有良好的套用前景。經過十多年的蓬勃發展，磁致多鐵性材料領域研究已取得了豐富的研究成果。然而危主台龍，目前尚遺留一些問題亟待解決，如一些典型多鐵性材料中的多鐵性現象及具體的磁電耦合機制未被解釋。另外，已發現的這類多鐵性材料普遍存在鐵電極化較小的問題，限制了其在器件上的套用。 該項目首先研究了磁性雙鈣棕欠挨鈦礦中++--型磁結構的起源及誘導鐵電極化的微觀機制，解釋了實驗結果中遺留了一些困惑及爭議性的問題。隨後，發展了基於對稱性分析和第一性原理相結合的磁電耦合張量方法來研究磁致多鐵性材料的磁誘導鐵電性。這種方法尤其適用於複雜體系的研究，如建模困難的長周期調製磁結構或缺乏順電相的極性晶體結構等。我們在三角晶格反鐵磁結構中演示了該方法的優勢，並套用該方法研究了一些典型磁致多鐵性材料的磁電耦合微觀機制。另外，研究了鈣鈦礦錳氧化物RMnO3 （R=La-Lu）系列薄膜外延應變效應，解釋了實驗上發現的錳氧化物薄膜磁相變及多重磁相共存現象，總結了套用外延應變調控磁相的規律，並提出利用調控錳氧化物薄膜應變梯度實現鐵電相和鐵磁相共存與耦合的實現途徑。戒炒凶
