稀土铁石榴石陶瓷的多铁性

项目名称： 稀土铁石榴石陶瓷的多铁性

项目编号： No.50872121

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2009

项目学科： 电工技术

项目作者： 吴勇军

作者单位： 浙江大学

项目金额： 36万元

中文摘要： 本项目拟研究稀土铁石榴石Ln3Fe5O12（Ln＝稀土）陶瓷的多铁性。在掌握其介电弛豫、铁电性、磁介电和磁电性能随成分、微结构变化规律的基础上，通过对电荷有序、自旋有序、缺陷或缺陷对与介电弛豫、铁电性、磁介电效应和磁电效应之间关系的系统研究，弄清其介电驰豫的结构根源和铁电性起源，揭示其磁电效应和磁介电效应的物理机制和结构根源。本项目利用Sm 等稀土离子未被淬灭的4f 电子轨道磁矩导致的强自旋－轨道耦合作用和自旋－晶格耦合作用以及稀土铁石榴石较大的磁致伸缩效应探索在室温附近具有强耦合效应的单相多铁性材料，将为单相多铁性材料的研究开辟新途径，并丰富多铁性材料的理论研究。本项目研究的多铁性材料具有潜在的巨大商业应用前景，相关工作的开展具有十分重要的理论与实际意义，对相关高技术材料及器件的研究与发展也有很大的促进作用。

中文关键词： 稀土铁石榴石；多铁性；铁电性；磁电效应；磁介电效应

英文摘要： Multiferroic properties of rare-earth iron garnet Ln3Fe5O12 (Ln=rare earth) are investigated. In order to clarify the structure origins of the dielectric relaxations and ferroelectricity, the effects of composition, microstructures, charge ordering, spin ordering and defects upon the dielectric relaxations, ferroelectricity, magnetodielectric properties and magneto-electric properties are investigated. The pysical nature of the magnetodielectric effects and magneto-electric effects is discussed.With the strong coupling between spin and orbit,the strong coupling between spin and lattice, and the large magnetoelasticity, room temperature multiferroic materials can be expected in the rare earth iron garnets.

英文关键词： Rare-earth iron garnet; multiferroic; ferroelectric; magneto-electric effect; magnetodielectric effect