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發布者:劉勇發布時間:2020-08-01浏覽次數:11



多鐵性材料集成了鐵電性與鐵磁性的功能性質,同時磁性和鐵電性的耦合爲磁電交叉調控提供了基礎,使其在自旋電子器件、傳感器及數據存儲等領域具有廣闊應用前景。目前,關于鐵磁性與鐵電性共存的二維多鐵性材料是否存在尚無定論。近期材料與物理學院張俊廷課題組在該領域的研究取得進展,提出了設計具有磁電耦合效應的二維多鐵性材料的新思路。

該研究結合群論分析和第一性原理計算方法,證實了基于鈣钛礦過渡金屬氧化物可實現具備本征磁電耦合效應的二維多鐵性。研究表明當鈣钛礦塊體降低爲二維雙層時,特定類型的八面體旋轉能夠誘導鐵電性;通過設計磁性離子組合,同時可以實現鐵磁性。研究同時證實了鐵電轉換的路徑,揭示了兩種普適的磁電耦合機制,從而可實現鐵電轉換過程中磁化方向的翻轉。這項研究爲具有磁電耦合效應的二維多鐵性材料提供了一種普適的設計原則,且能實現電場對二維磁性的調控。

该项研究成果在物理学学术期刊Physical Review Letters上发表,题目为“Design of Two-dimensional Multiferroics with Direct Polarization-Magnetization Coupling”。论文以中国矿业大学为第一单位,获得了国家自然学基金面上项目(No.11974418)和中央高校基本科研业务费(No. 2019QNA30)的资助。


新闻来源:材料与物理学院 张俊廷攝影:責任編輯:李秀審核:劉堯

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