閱讀排名更多

企業(yè)直播更多

推薦展會更多

在位移型鐵電材料中實(shí)現(xiàn)磁場對電極化的調(diào)控與大磁電耦合效應(yīng)

2024-09-19 09:03:52來源：中國科學(xué)院物理研究所關(guān)鍵詞：材料閱讀量：2029

　　【儀器網(wǎng) 時事聚焦】位移型鐵電材料(如BaTiO3、PbTiO3等)因其優(yōu)異的性能在電容器、傳感器和驅(qū)動器等眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但是，這些材料的自發(fā)電極化往往由非磁性的d0或6s2離子的位移引起，使得外磁場幾乎不能調(diào)控材料的電極化強(qiáng)度。盡管在少數(shù)位移型鐵電材料中發(fā)現(xiàn)磁性離子直接參與了電極化的形成，但是這些材料大多具有穩(wěn)定的反鐵磁結(jié)構(gòu)，外磁場很難調(diào)控磁有序結(jié)構(gòu)以及和磁有序(磁疇)關(guān)聯(lián)的鐵電極化(鐵電疇)。因此，如何在位移型鐵電材料中實(shí)現(xiàn)磁場可調(diào)的鐵電性是一個極具挑戰(zhàn)的科學(xué)問題。

　　中國科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家研究中心磁學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室龍有文研究員團(tuán)隊(duì)，通過與所內(nèi)外團(tuán)隊(duì)的密切合作，利用高壓高溫實(shí)驗(yàn)手段成功制備了具有A位有序鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的CaFe3Ti4O12體系，發(fā)現(xiàn)該材料中的Fe2+離子不僅產(chǎn)生位移型鐵電極化，形成了長程磁有序，且磁有序結(jié)構(gòu)很容易被外磁場改變，進(jìn)而罕見實(shí)現(xiàn)了磁場對位移型鐵電極化的調(diào)控。具體測試顯示CaFe3Ti4O12體系磁電耦合系數(shù)在2K、0.8T時可以高達(dá)500ps m-1，是目前在位移型鐵電材料中發(fā)現(xiàn)的最高值，該磁電耦合系數(shù)甚至可媲美第二類多鐵性材料(其鐵電極化由特殊自旋結(jié)構(gòu)打破空間反演對稱性所引起，因而具有很大的磁電耦合效應(yīng))。這項(xiàng)工作突破了磁場難以調(diào)控位移型鐵電材料電極化強(qiáng)度的瓶頸，為設(shè)計(jì)制備具有顯著磁電耦合效應(yīng)的鐵電材料提供了新思路。

　　本工作受到了北京市自然科學(xué)基金項(xiàng)目、科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)研究計(jì)劃的資助。物理所楊義峰研究員、理化技術(shù)研究所姜興興研究員、清華大學(xué)于浦教授、瑞士保羅謝勒研究所Denis Sheptyakov博士、德國馬普所Z. W. Hu博士等也參與了本工作。相關(guān)成果以“Magnetic-Field Controllable Displacement-Type Ferroelectricity Driven by Off-Center Fe2+ Ions in CaFe3Ti4O12 Perovskite”為題，發(fā)表在近期的Adv. Funct. Mater. 2411133 (2024)上。

　　圖：CaFe3Ti4O12的晶體結(jié)構(gòu)和磁電耦合效應(yīng)。(a) CaFe3Ti4O12的室溫下的晶體結(jié)構(gòu)。(b) 隨溫度變化的晶格常數(shù)和晶胞體積。(c) 低溫下極化的晶體結(jié)構(gòu)。(d) 結(jié)構(gòu)相變時發(fā)生的離子位移。隨磁場變化的(e)電極化強(qiáng)度變化ΔP(H) = P(H) - P(0 T)和(f)磁電耦合系數(shù)α = dP / dH。 (g)不同極化方式測量的ΔP(H)。(h)周期性磁場下的ΔP(H)。

上一篇：預(yù)計(jì)到2033年全球試驗(yàn)測試設(shè)備市場需求將達(dá)564億美元

下一篇：同惠電子累計(jì)回購公司股份141萬股，耗資約1018萬元

版權(quán)與免責(zé)聲明：1.凡本網(wǎng)注明“來源：儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-興旺寶合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。 2.本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它來源（非儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)或和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。 3.如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。

全部評論

昵稱驗(yàn)證碼匿名

文明上網(wǎng)，理性發(fā)言。（您還可以輸入200個字符)

表情

所有評論僅代表網(wǎng)友意見，與本站立場無關(guān)

相關(guān)新聞更多

金屬所五項(xiàng)成果榮獲2023年度遼寧省科學(xué)技術(shù)獎
近日，遼寧省人民政府發(fā)布了《關(guān)于2023年度遼寧省科學(xué)技術(shù)獎勵的決定》，金屬所共有五項(xiàng)成果獲獎。

2025-02-25 09:09:26

18561
科研人員發(fā)展出新型聚合物半導(dǎo)體交聯(lián)劑
中國科學(xué)院化學(xué)研究所張德清課題組在前期成果的基礎(chǔ)上，發(fā)展了側(cè)鏈末端含氟代芳基疊氮的新型聚合物半導(dǎo)體交聯(lián)劑，研究為光刻加工柔性集成電路提供了可能的材料設(shè)計(jì)思路。

2024-12-07 09:59:44

17989
第14屆國際材質(zhì)分析、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備技術(shù)博覽會（Ciamite 2023）
第14屆國際材質(zhì)分析、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備技術(shù)博覽會（Ciamite 2023）將于2023年10月14-16日在青島國際會展中心（嶗山）1號館舉辦。

2023-10-07 13:38:03

2093
兩部門發(fā)布前沿材料產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)發(fā)展指導(dǎo)目錄（第一批）
為加快前沿材料產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新發(fā)展，引導(dǎo)形成發(fā)展合力，工業(yè)和信息化部、國務(wù)院國資委聚焦已有相應(yīng)研究成果，具備工程化產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)，有望率先批量產(chǎn)業(yè)化的前沿材料，組織編制《前沿材料產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)發(fā)展指導(dǎo)目錄（第一批）》。

2023-08-29 17:22:33

1451
培育壯大前沿新材料《重慶市材料工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展“十四五” 規(guī)劃》出爐
為科學(xué)謀劃制定我市材料工業(yè)“十四五”發(fā)展重點(diǎn)和思路，促進(jìn)材料工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，重慶市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會印發(fā)《重慶市材料工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展“十四五”規(guī)劃》。

2022-12-26 14:14:59

1692
2020材料學(xué)大事件——未來或許從現(xiàn)在開始
材料，通俗的來說就是人類用于制造物品、器件、機(jī)器等產(chǎn)品的物質(zhì)，從產(chǎn)品的角度來看，材料本身的物理、化學(xué)性質(zhì)又會直接影響產(chǎn)品的用途。所以，隨著科技水平的不斷進(jìn)步，研究人員對于材料的需求也會不斷增加，也正因?yàn)檫@個原因，材料的發(fā)展影響著技術(shù)的不斷進(jìn)步。而在過去的2020年，材料學(xué)也發(fā)生了不少大事件。

2021-01-29 10:10:41

5953