稀土正铁氧体中的磁弹耦合效应研究

基本信息
批准号:51862032
项目类别:地区科学基金项目
资助金额:41.00
负责人:曹义明
学科分类:
依托单位:曲靖师范学院
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:李哲,何禧佳,刘冕,郑安民,张元磊,张清清
关键词:
磁弹耦合稀土正铁氧体
结项摘要

Both piezomagnetization and magnetostriction are macroscopic manifestation of the magnetoelastic coupling effect. These interesting physical phenomena have potential applications in important areas of spin device, sonar and stress sensor, ultrasonic transducer and so on. This project will study the magnetoelastic coupling effect associated with the spin reorientation in RFeO3 system by means of magnetic measurements under hydrostatic pressure, strain testing under temperature/magnetic fields and neutron diffraction technique. By optimizing the composition of samples, the large piezomagnetic and magnetostrictive effects under low driving fields can be obtained. With the aid of the first-principles calculation, we are going to further explore the evolution of lattice during the spin reorientation. By analyzing the obtained results as mentioned above, the correlations among magnetoelastic coupling, spin reorientation and lattice distortion can be revealed. Finally, oxides with room temperature giant magnetoelastic coupling effect driven by small magnetic field can be discovered, and the physical mechanism of magnetoelastic coupling effect will be also found.

压磁现象和磁致伸缩是磁弹耦合效应的宏观表现。这些有趣的物理现象在自旋器件、声纳和应力传感器及超声换能器等领域有着重要的应用前景。本项目拟通过压力下的磁性表征、磁场/温度下的应变测试并结合中子衍射等手段来研究稀土正铁氧体RFeO3(R=稀土元素)体系自旋重取向相变所伴随的磁弹耦合效应。通过组分的调节和优化,获得较小外场驱动下,显示出较大的压磁和磁致伸缩效应的样品。以此为基础,在第一性原理计算的指导下,探索自旋重取向相变过程中晶格的演变过程,揭示磁弹耦合效应与自旋重取向及晶格畸变之间的关联,以期获得在室温和低场下具有优异磁弹耦合性能的氧化物材料,并掌握该类材料中磁弹耦合的物理机制。

项目摘要

本项目系统地研究了RFeO3体系自旋重取向及自旋构型的等静压调控,探究了该体系的磁结构耦合行为,系统并详尽的阐述了不同材料的自旋重取向相变的机理。在TmFeO3单晶中,我们通过等静压下的磁化及应变测试,澄清了自旋重取向相变过程中伴随着c方向收缩a方向伸长的结构相变,同时自旋重取向相变随着压力增大而展宽,这暗示着等静压不仅通过调控结构相变来调控磁相变的发生,在等静压的施加过程中,有中间相Γ1的出现。在NdFeO3单晶中,随着等静压的增大,相变类型由无等静压下Γ2-Γ4变为Γ2-Γ2+Γ1+Γ4-Γ1+Γ4-Γ4。通过高温高压热退火样品与未退火样品比较,我们发现退火使自旋重取向类型由Γ2到Γ4变为Γ2过量的Γ24到Γ4过量的Γ24。此外,本项目还对RFeMnO4(R为Er、Tm、Yb和Lu)体系的单晶生长、磁性、介电以及铁电性进行了初步探索。上述研究成果为深入理解RFeO3的自旋重取向相变并设计相应磁器件提供了重要的研究基础。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于二维材料的自旋-轨道矩研究进展

基于二维材料的自旋-轨道矩研究进展

DOI:10.7498/aps.70.20210004
发表时间:2021
2

水氮耦合及种植密度对绿洲灌区玉米光合作用和干物质积累特征的调控效应

水氮耦合及种植密度对绿洲灌区玉米光合作用和干物质积累特征的调控效应

DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2019.03.004
发表时间:2019
3

一种改进的多目标正余弦优化算法

一种改进的多目标正余弦优化算法

DOI:
发表时间:2019
4

4PAM-FTN大气光传输系统在弱湍流信道中的误码性能

4PAM-FTN大气光传输系统在弱湍流信道中的误码性能

DOI:10.3788/LOP57.230605
发表时间:2020
5

考虑铁芯磁饱和的开关磁阻电机电感及转矩解析建模

考虑铁芯磁饱和的开关磁阻电机电感及转矩解析建模

DOI:10.7652/xjtuxb201907017
发表时间:2019

曹义明的其他基金

相似国自然基金

1

稀土正铁氧体中奇异磁相变与铁电、磁介电的关联效应研究

批准号:11274221
批准年份:2012
负责人:曹世勋
学科分类:A2007
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
2

复合稀土正铁氧体晶体的生长及室温磁电耦合研究

批准号:51872309
批准年份:2018
负责人:武安华
学科分类:E0201
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
3

稀土正铁氧体单晶及其异质结构的可控制备与超快磁光效应

批准号:91622126
批准年份:2016
负责人:成昭华
学科分类:E0209
资助金额:80.00
项目类别:重大研究计划
4

MPB准同型相界对Laves相稀土合金磁弹效应的影响机理研究

批准号:51601140
批准年份:2016
负责人:周超
学科分类:E0107
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目