Fe基多铁性材料的磁电耦合机理与穆斯堡尔谱学研究

项目名称： Fe基多铁性材料的磁电耦合机理与穆斯堡尔谱学研究

项目编号： No.11274360

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 张向群

作者单位： 中国科学院物理研究所

项目金额： 85万元

中文摘要： Fe基多铁性材料由于同时具有铁磁性和铁电性，并存在磁电耦合效应，有可能实现铁电性和磁性的相互调控，是一种新型多功能材料，在自旋电子学和铁电、铁磁存储等领域有着广阔的应用前景。与此同时，多铁性出现本身也对铁电学、铁磁学和强关联电子物理提出了很多基本问题和挑战, 迫切需要探索实现铁电性和磁性内禀共存的微观条件和二者相互耦合的微观机制。穆斯堡尔效应是研究微观性能的有效手段，但是到目前为止尚未看到利用低温强磁场和原位施加电压研究Fe基多铁材料。本项研究拟利用57Fe作为穆斯堡尔微观探针来探测(Fe,Mn)O6八面体局域晶格畸变；根据由穆斯堡尔谱确定的Fe离子价态、电荷和自旋有序和磁结构，以及自旋－晶格耦合等动力学等方面的基本物理问题；通过对样品施加直流和交流（包括微波）电场和磁场，根据原位穆斯堡尔谱，研究外加电场和磁场对电荷有序的融化和自旋结构的调制，确定电荷与自旋序与磁电耦合的内在联系。

中文关键词： 磁电耦合；穆斯堡尔谱；单晶；磁热效应；

英文摘要： Since multiferroic materials possess ferromagnetism and ferroelectric properties simultaneously, they have a lot of potential applications in the fields of spintronics, ferroelectric and magnetic recording. Furthermore,the appearance of multiferroic properties arises a lot of challenges in fundermental physics, it is required to get better understanding the mechansim of coexientence of ferromagnetism and ferroelectric properties in one single-phase material. Mossbauer spectroscopy is a powerful technique to investigate the local information regarding Fe-based materials. Unfortunately, up to data, there is no report on Mossbauer studies by applying magnetic field or electric field on Fe-based multiferroic materials. In this project, 57Fe was used as a micro-probe to detect the local structrual distortion of the Mn(Fe)O6 octahedron. The fundamental proplems, such as the valence and spin states, magnetic structures, and spin-lattice dynamics will be investigated. By applying DC or AC, including microwave, magnetic or electric field, the in-situ Mossbauer spectra will performed to investigate the relationship spin arrangements and magnetoelectric coupling.

英文关键词： magnetoelectric coupling；Mossbauer spectroscopy；single crystal；Magnetocaloric effect；