六角铁氧体中静态和动态磁电耦合的磁光研究

项目名称： 六角铁氧体中静态和动态磁电耦合的磁光研究

项目编号： No.11304323

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： 张仕乐

作者单位： 中国科学院合肥物质科学研究院

项目金额： 30万元

中文摘要： 多铁性材料是一类新型的功能材料,它在自旋电子学领域有着重要的科学内涵和广阔的应用前景。先前发现的螺旋磁有序多铁性材料中，磁电耦合发生的温度较低且耦合强度较弱，近来研究表明一些六角铁氧体材料在高温低磁场下可以产生磁诱导的铁电极化,这使得磁电效应在应用的道路上迈上了一个新的台阶。然而此类材料的静态和动态磁电耦合的机理尚未明确。我们拟选择此类六角铁氧体材料作为研究对象，通过前期制备高质量的多晶、单晶样品，测量并验证体系复杂磁性和磁诱导的铁电性；通过样品在磁场下的拉曼和红外光谱测量，研究体系中声子谱和晶格动力学，分析微结构变化以及自旋-声子耦合等与多铁性的内在关联，探讨材料中静态磁电耦合的微观机理并依据机理对材料进行调控；通过样品在磁场下的THz时域光谱测量，研究体系的介电谱，分析多铁性元激发-电磁振子的特征，探究材料中的动态磁电耦合机理。通过研究此项目，最终为这类材料的实际应用奠定基础。

中文关键词： 多铁性；磁电耦合；铁氧体；；

英文摘要： Multiferroic materials are new functional materials, which show interesting physics and promising important practical applications in the spintronics. But in the perivous found spiral spin ordered multiferroic materials, the coupling between magnetism and electricity generally is weak and only exhibits at the low temperature. Some hexaferrites have been found lately, showing the magnetically induced ferroelectricity at high temperature and low magnetic field, which makes the magnetoelectric effect on the application road up to a new level. We select the hexaferrites materials as the reserch objects for this project. First, we prepare the high quality polycrystalline and singlecrystal samples of hexaferrites materials; measure and verify the complex magnetic and ferroelectric induced by magnetic in system. We study the samples phonon spectrum and lattice dynamics by the measurement of magneto-optical spectrum including Raman and IR under magnetic field, analyze the intrinsic interaction among the change of microstructure, spin-phonon coupling and multiferroic properties, and explore the mechanism of static magnetoelectric coupling, which can be used to control magnetoelectric coupling. We study the dielectric constant spectrum by the measurement of THz time-domain spectroscopy under magnetic field, analyze the c

英文关键词： Multiferroics；Magnetoelectric coupling；Ferrite materials；；