许彬课题组在PRL发表基于多铁铁酸铋亚铁电结构电控磁的研究工作
日期：
2024-08-07
浏览次数:
16
2024年7月24日，PRL报道了理论与与应用物理研究所许彬课题组的理论研究工作，该研究是关于在基于多铁铁酸铋的亚铁电结构中实现超低功耗电控磁及其物理机制，题目为“Electric Control of Magnetism in Multiferroic Rare-Earth-Substituted BiFeO3 with Ferrielectricity”。物理学院硕士生徐世纪为论文第一作者，许彬教授为通讯作者，物理学院博士生王鑫和美国阿肯色大学Laurent Bellaiche教授也参与了工作。多铁材料中的电控磁特性近年来获得广泛关注，特别是基于BiFeO3的室温多铁材料，目前最有希望应用于超低功耗存储和逻辑器件。然而，制约BiFeO3应用的两个重要原因是其具有较大的自发极化强度和矫顽场。此前有实验研究发现对BiFeO3进行稀土掺杂可以有效降低极化强度和矫顽场，甚至在多铁-铁磁异质结中观察到了磁电耦合效应，但其中电场控制磁性的微观机制并不明确。针对这一问题，许彬课题组应用基于第一性原理的有效哈密顿方法系统研究了Nd掺杂BiFeO3中电场对弱铁磁的控制。计算表明，稀土掺杂促进了亚铁电调制结构的出现，其极化强度和翻转势垒都显著降低，可获得远小于BiFeO3的电滞回线，且弱铁磁对电场有明显响应。课题组进一步通过Landau-Devonshire模型解释了这一电控磁现象，揭示了极化和弱铁磁之间的耦合是通过氧八面体转动间接实现的。此外，改变稀土组分和温度可以有效调节回线的大小（图1）。该工作提出的机制对实验上在基于稀土掺杂BiFeO3薄膜的磁性自旋阀结构中观察到的磁电耦合现象提供了理论解释，并有助于推动基于单相多铁材料低功耗自旋电子器件的发展。
Hot News
/
相关推荐
2025
-
10
-
25
点击次数:
27
讲好稀土故事，传递上海声音！《上海稀土》电子期刊2025年第3期正式上线，请点击左下方阅读原文，即可查看。还等什么，快来阅读吧！↓↓↓↓↓↓阅读原文
2025
-
10
-
25
点击次数:
27
讲好稀土故事，传递上海声音！《上海稀土》电子期刊2025年第3期正式上线，请点击左下方阅读原文，即可查看。还等什么，快来阅读吧！↓↓↓↓↓↓阅读原文
2025
-
10
-
25
点击次数:
25
2025年10月23日，上海市稀土协会与上海工业商务展览有限公司在上海师范大学举行工作交流会议。会议总结2025年工博会稀土板块工作，剖析优劣势，探讨2026年工博会筹备工作。今年工博会在双方的互相配合和努力下取得显著成效。一是展示成果好，组织企业和机构参展，展示全产业链创新成果，提升产业形象与影响力；二是专业观众反馈热烈，以精准组织与宣传吸引大量专业人士，促成产业对接；三是活动组织有序，双方协作...
2025
-
10
-
25
点击次数:
25
来源：中国稀土网10月22日，英国Pensana公告称与德国稀土永磁体和电感元件领先制造商VAC签署了一份谅解备忘录。VAC公司通过其位于南卡罗来纳州萨姆特（Sumter）的新建eVAC磁性工厂，正为加强美国本土稀土磁体生产发挥关键作用。谅解备忘录的关键条款包括：VAC计划从隆贡若（Longonjo）项目承购混合碳酸稀土产品。初始承购协议为期五年并可延期，具体价格另行商定.该协议将支持eVAC工厂...