陈湘明课题组关于多铁性材料的合作研究取得重要进展

发布者:系统管理员审核:nml终审:发布时间:2014-05-29浏览次数:9118

我校材料科学与工程学系长江学者陈湘明小组与University of Arkansas(美国)L. Bellaiche小组、上海大学任伟小组、以及Institut de Ciència de Materials de Barcelona (西班牙)J. Íñiguez小组关于多铁性材料的合作研究取得重要进展,有关成果已在2014528发行的Nature Communications(5:4021doi: 10.1038/ncomms5021 (2014))上正式发表。论文第一作者为陈湘明教授的博士生赵宏健,陈湘明教授与L.Bellaiche教授为通讯作者,浙江大学为第一作者单位。
多铁性材料(Mutiferroic materials)是指同时拥有铁电、铁磁与铁弹三种初级铁性序中两种或两种以上的材料,其在多态存储与弱磁场检测等方面有着重要的应用前景,是凝聚态物理与材料科学领域最具挑战意义的前沿方向之一。由于铁电与铁磁性的互斥,很难在单相材料中实现室温多铁性。目前,唯一公认的典型单相室温多铁性材料仅有BiFeO3,其虽然具有强铁电性,但它是反铁磁体,仅能表现出弱铁磁性。因此,目前室温多铁性的实现更多地依赖于铁磁/铁电复合材料与异质结。该最新研究提出一种构筑室温多铁性材料的崭新思路,即将本身不具铁电性的两种双钙钛矿铁磁体形成超晶格、利用两者不相等的阳离子反向平行位移诱导非本征铁电性(improper ferroelectricity),通过第一性原理计算与蒙特卡罗模拟,从理论上预言了一种近室温多铁性新材料。这种多铁性新材料于室温附近具有铁磁铁电共存、且性能可调的特点,可望为室温多铁性材料的研究带来新的契机。
该研究得到国家自然科学基金重点项目(51332006)等资助。