ATiO3(A=Ba,Pb)/SrBO3(B=V,Ru)双钙钛矿超晶格的界面设计及磁电耦合性能

项目名称： ATiO3(A=Ba,Pb)/SrBO3(B=V,Ru)双钙钛矿超晶格的界面设计及磁电耦合性能

项目编号： No.21301052

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 谢颖

作者单位： 黑龙江大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 双钙钛矿多铁性复合材料的铁性序参量之间的耦合作用及相互可调控特性使其成为一类很有前途的多功能材料，在微电子器件领域有非常广泛的应用前景。本项目拟利用一些典型的钙钛矿铁电体和铁磁体构筑双钙钛矿超晶格结构，并利用界面取向及界面组成的变化设计一些新颖和特殊的界面结构；建立适用于描述双钙钛矿超晶格界面热力学稳定性的理论方法，以及计算超晶格的磁电耦合系数的理论方法；正确处理强关联体系中电子局域性和巡游性的竞争问题；深入地研究铁电体、铁磁体和超晶格的力学性能、晶格动力学特性以及电子结构等性质，最终解决以下三个方面的问题：(1) 双钙钛矿超晶格的界面结构与热力学稳定性的关系，及界面的稳定化机理。(2)双钙钛矿超晶格的磁电耦合作用的起源及潜在的物理机制。(3)双钙钛矿超晶格界面结构的变化对体系的电子结构及磁电耦合性能的影响。研究结果将为调控超晶格的界面结构以提升材料的磁电耦合性能提供重要理论依据。

中文关键词： 钙钛矿；超晶格；界面结构；磁电性能；热力学稳定性

英文摘要： Due to the coupling effects and mutually controllable characteristics of ferroic order parameters, double perovskite multiferroic composites become a promising kind of multifunctional material, and they show extensive application prospects in the field of micro electronic devices. The present project is aimed at constructing double perovskite superlattices on the basis of some classic ABO3 ferroelectrics and ferromagnetics and aimed at designing novel and featured interfacial structures via variations of interface orientations and constituents. Furthermore, theoretical methods suitable for describing the interfacial thermodynamic stabilities and for computing the magnetoelctric coefficients of superlattice interface will be established. In the strongly correlated systems, the competition between locality and itineracy of electrons will be reasonably treated. Then the mechanical properties, lattice dynamic properties, and electronic structures of the ferroelectrics, ferromagnetics, and superlattices will be further investigated in depth. Finally the following three issues will be solved. (1) Relationship between interfacial structures and thermodynamic stabilities, and the interface stabilization mechanisms of the supperlattice. (2) Origin and possible physical mechanisms for the magnetoelectric coupling effect o

英文关键词： Perovskite；Superlatice；Interfacial structure；Magnetoelectric performance；Thermodynamic stability