多铁简介
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单相多铁源自文库材料简介
指导教师：袁宏明
基本框架
1.背景介绍
2.基本定义
3.相关原理
4.潜在应用
2
1.背景介绍
超导态：是指在某一温度 下，物质的电阻变为零且 出现完全抗磁性的状态， 即零电阻效应和迈纳斯效 应。
巨磁阻效应：是指磁性材 料的电阻在外加磁场的作 用下发生巨大变化的现象。
3
2.基本定义
3.2.2孤对电子导致多铁性 具有(ns)2电子构型的离子，如Bi3+、Pb2+具有孤 对电子，孤对电子不稳定易与氧离子p轨道杂化， 导致其离子态丢失空间反演对称性，偏离中心位 置，产生铁电畸变。通常Bi3+、Pb2+占据钙钛矿结 构A位，可以通过在B位引入磁性离子来克服铁电 性和磁性的不兼容性。 e.g. BiFeO3 6s轨道上有孤对电子的的Bi3+离子偏离中心位置 导致铁电性，Fe3+离子则引入磁性
11
3.2铁电性和磁性共存的机制
Pr0.5Ca0.5MnO3
12
4.潜在应用
传感器
存储器 光伏材料
光催化材料等
13
Thank you!
4
铁磁性
铁电性
铁弹性
2.2单相多铁材料
5
3.相关原理
3.1磁性和铁电性的互斥性 铁磁性与铁电性的互斥性
6
3.2铁电性和磁性共存的机制 3.2.1 离子复合导致铁电性
e.g. Pb(Fe1/2Nb1/2)O3(PFN) 其中Fe3+离子和Nb5+离子 分别是磁性和铁电激活离子
7
3.2铁电性和磁性共存的机制
8
3.2铁电性和磁性共存的机制
3.2.3 六角晶系锰氧化合物中的几何铁电性 e.g.YMnO3
9
3.2铁电性和磁性共存的机制
3.2.4非共线螺旋自旋序导致的铁电性
10
3.2铁电性和磁性共存的机制
3.2.5电荷有序导致铁电性
所谓电荷有序是指电荷载流子在低温下会局域， 形成周期排列的结构。电荷有序属于强关联电子 体系,其电荷、轨道、自旋之间存在非常强的藕合 作用。如果电荷有序的排列方式破坏了空间反演 对称性,就可能会出现电极化。
2.1基本铁性
表2.1多铁材料的铁性 铁磁性指的是一种材料的磁性状态， 具有自发性的磁化现象。 存在一个临界温度，在此温度下才 会发生;具有磁滞回线。 在一些电介质晶体中，晶胞的结构 使正负电荷重心不重合而出现电偶 极矩，产生不等于零的电极化强度， 使晶体具有自发极化，晶体的这种 性质叫铁电性。 外应力改变时，晶体应变滞后于应 力变化，且应力与应变是非线性关 系。在周期性外应力作用下，应变 与应力的关系曲线类似于磁滞回线， 称为力滞回线。
指导教师：袁宏明
基本框架
1.背景介绍
2.基本定义
3.相关原理
4.潜在应用
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1.背景介绍
超导态：是指在某一温度 下，物质的电阻变为零且 出现完全抗磁性的状态， 即零电阻效应和迈纳斯效 应。
巨磁阻效应：是指磁性材 料的电阻在外加磁场的作 用下发生巨大变化的现象。
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2.基本定义
3.2.2孤对电子导致多铁性 具有(ns)2电子构型的离子，如Bi3+、Pb2+具有孤 对电子，孤对电子不稳定易与氧离子p轨道杂化， 导致其离子态丢失空间反演对称性，偏离中心位 置，产生铁电畸变。通常Bi3+、Pb2+占据钙钛矿结 构A位，可以通过在B位引入磁性离子来克服铁电 性和磁性的不兼容性。 e.g. BiFeO3 6s轨道上有孤对电子的的Bi3+离子偏离中心位置 导致铁电性，Fe3+离子则引入磁性
11
3.2铁电性和磁性共存的机制
Pr0.5Ca0.5MnO3
12
4.潜在应用
传感器
存储器 光伏材料
光催化材料等
13
Thank you!
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铁磁性
铁电性
铁弹性
2.2单相多铁材料
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3.相关原理
3.1磁性和铁电性的互斥性 铁磁性与铁电性的互斥性
6
3.2铁电性和磁性共存的机制 3.2.1 离子复合导致铁电性
e.g. Pb(Fe1/2Nb1/2)O3(PFN) 其中Fe3+离子和Nb5+离子 分别是磁性和铁电激活离子
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3.2铁电性和磁性共存的机制
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3.2铁电性和磁性共存的机制
3.2.3 六角晶系锰氧化合物中的几何铁电性 e.g.YMnO3
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3.2铁电性和磁性共存的机制
3.2.4非共线螺旋自旋序导致的铁电性
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3.2铁电性和磁性共存的机制
3.2.5电荷有序导致铁电性
所谓电荷有序是指电荷载流子在低温下会局域， 形成周期排列的结构。电荷有序属于强关联电子 体系,其电荷、轨道、自旋之间存在非常强的藕合 作用。如果电荷有序的排列方式破坏了空间反演 对称性,就可能会出现电极化。
2.1基本铁性
表2.1多铁材料的铁性 铁磁性指的是一种材料的磁性状态， 具有自发性的磁化现象。 存在一个临界温度，在此温度下才 会发生;具有磁滞回线。 在一些电介质晶体中，晶胞的结构 使正负电荷重心不重合而出现电偶 极矩，产生不等于零的电极化强度， 使晶体具有自发极化，晶体的这种 性质叫铁电性。 外应力改变时，晶体应变滞后于应 力变化，且应力与应变是非线性关 系。在周期性外应力作用下，应变 与应力的关系曲线类似于磁滞回线， 称为力滞回线。