그림 1. 실온에서의 BiMn 3크롬 4O12A 사이트 오더 페 로브 스카이 트 결정 구조 (공간 그룹 Im-3) 및 (b) 싱크로트론 방사 X 선 회절 패턴.
그림 2.BiMn 3크롬 4O12. 자기 시험 결과 (a) 및 감수성 퀴리 일련 - 피팅 와이즈 법, (b) 유전 상수의 비열 (C) 초전 분극 강도 (d)의 자화 곡선 (e) 초전 자성 저온, (f) 저온 전기 분극.
그림 3.BiMn
3크롬
4O
12다른 온도에서의 히스테리시스 루프는 큰 전기 분극을 보여준다.
그림 4. 자기장 쌍 BiMn
3크롬
4O
12전착의 조절은 강한 자기 - 전기 결합 효과를 나타낸다.
그림 5.BiMn
3크롬
4O
12다른 온도에서의 자기 전기 상 다이어그램 PM = 상자성, PE = 상 유전성, FE = 강유전성, MF = 강유전성.
멀티 철 자성 재료는 자기장이 자기장 특성을 전극의 규정을 달성하거나 변경할 수있는 두 개의 명령 공존과 상호 결합을 이용하여 순서대로 전극 모두 자기 정렬을 갖는 다 기능성 물질의 부류를 지칭한다. 다 강체를 재료 시스템의 중요한 재료 스핀 트로닉스 데 널리 연구되어 유망한 차세대 정보 메모리, 신호 처리기 동조 마이크로파 매우 민감한 자기 센서. 전극의 기원에 따라 예상되는 일 수도 재료는 재료 있지만, 제 1 타입의 멀티 철재 강유전체 분극 상이한 기원의 자기 정렬된다. 철계 멀티 철 및 철 기반 멀티 초의 1 복수로 분할되어 있으므로, 전극의 강도 월 비교적 큰 수 있지만 멀티 철 소재의 제 2 유형의 작은 자기 결합 전극 공간 반전 대칭 의한 특수 스핀 구성에 의해 망가되며, 따라서 이들 물질은 불행히도, 강한 자기 결합이 전극은 종종 실제 응용 재료는 많은 전극 강한 강도의 자기 결합 효과를 가질 필요 약한 강도이지만, 이러한 호환성의 존재는 종래의 단상 멀티 철 소재 어렵다.하여 모두 긴급하고 도전적인 과학 문제의 우수한 성능과 함께 단상 다 강체 물질을 찾고.
최근 응집 물리학 물리학 연구소, 중국 과학 아카데미 / 베이징 국립 연구소 (칩) 연구원 긴 - 원자바오 연구팀, 처음 독특한 기술을 사용하여 높은 온도와 압력의 준비 실험실 극단적 인 물리적 조건 EX6 팀은 A-사이트가 주문이 페 로브 스카이 트 BiMn의 구조 3크롬 4O12시스템 및 발견 큰 전기 분극과의 자기 결합 효과와 함께 희소 단상 재료.
이전의 연구는 A-사이트 A '및 B 비트의 비트가 전이 금속 이온을 수용 할 수 있으므로, 화학식 AA'3B4O12의 페 로브 스카이 트를 지시하고, 따라서 이온의 적절한 조합을 선택하여 물질의 구조 및 자기 특성이 조절 될 수 있음을 보여 주었다 하여 자기 다 강체를 유도.이 아이디어의지도 아래, 연구자들은 새로운 A-사이트는 페 로브 스카이 트 재료를 주문 설계 BiMn 3크롬 4O12그리고 감수성 자화, 비열, 유전율, 전기 분극 히스테리시스 고분해능 전자 현미경, 방사광 X 선 회절에 의한 고온, 고압 및 1100C 실험 조건 8GPa의 화합물을 획득하기 위해 상기 제 흡수 스펙트럼 및 통합 중성자 회절 구조 특성 및 물리적 검사, 및 이론에 의해 제한 제 1 원리 계산을 일련의 연구자들은 시스템의 상세한 연구를 수행 하였다. 온도 BiMn에서 감소함에 3크롬 4O12상관없이 자기 순서 강유전체 상전이, 또한 저온 X 선 방사광 정제 결과와 이론 계산 보여되도록 135K이 때문에 스핀 물질이 형성되지 않은 주문 부착하여 위상 변화의 강유전체 상전이 온도 경험 비스 3+단독 이온 전자 효과 강유전체 위상 천이의 원인이된다. 강유전체 상전이 온도는 고전 번째 유형 다 강체 큰 분극 강도보다 (상당히 히스테리시스, 및 납을 관찰 할 수있다 재료의 크기에 큰 개의 명령)을 갖는. 온도 125K, BiMn로 감소 될 때 3크롬 4O12반 강자성 상 전이를 경험 중성자 회절 실시한 강자성 CR 사이트 B에서 변이 3+A '비트 망간 반면 G- 형 이온 강자성 장거리 질서 3+이온은 아직 125K 이하의 자기 차수를 형성하지 못했지만 장거리 자기 순서는 강유전성 분극과 공존하지만 반 강자성 차수는 전기 분극을 유도 할 수 없으므로 대형 전기 분극 철 온도가 48K로 계속 감소하면, A '의 Mn3 + 이온은 G 형 장거리 반 강자성 배열을 이루고, A'의 Mn3 + 3+이온들의 스핀 정렬 구조는 공간 반전의 대칭성을 파괴 할 수있는 분극 된 자성 도트들의 그룹을 형성하므로, 48K에서의 반 강자성 상전이는 강한 자력 결합으로 또 다른 강유전성 상전이를 유도한다 이 시간에 효과가 발생하고, 동시에 물질은 제 2 유형의 다중 철 상을 나타낸다. 따라서, 저온 BiMn 3크롬 4O12제 1 유형의 다중 철 상 및 제 2 유형의 다중 - 철 상 모두를 함유하여, 큰 전기 분극 및 강한 자기 - 전기 커플 링 효과가이 단 일상 다중 - 철 재료에서 동시에 달성되어, 이전의 두 가지 효과 단일 상 물질의 비교할 수없는 병목 현상으로 인해 멀티 페 로이드 물질의 잠재적 인 사용이 촉진되고 있습니다.
연구 결과는 고급 재료에 게시하고, 커버 안쪽에 선출되었다. 연구 작업은 국내외 대응, 이론적 인 계산과 동남 대학 교수 동아 슈 아이 협업, 분말 중성자 회절와 오크 리지 국립 연구소 박사와 광범위한 협력을하고있다 H. 카오, S. 칼더 협업, 방사광 X 선 회절 및 교토 대학 교수 Y. Shimakawa 연구 그룹의 공동 작업 및 기술 교수 M. 아즈마 연구 그룹 공동의 도쿄 전자 현미경 연구소, 물리학의 CAS 연구소, 쑨양 연구원, 준 연구원 Chai Yisheng은이 연구에 대한 유용한 토론을 가졌습니다.
연구는 과학 기술부, 중국 자연 과학 재단, 중국 과학원 등의 지원을 받았다.
