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是否存在类型 III 多铁材料?

材料科学 2025-03-27 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

多铁材料已知可分为两类。然而,类型 I 缺乏足够的磁电耦合,类型 II 缺乏足够的电极化,使两者实际上都难以实现。本文我们探讨了类型 III 多铁材料的可能性,即铁电性和磁性的起源高度交织但并非因果相关,具有强大的磁电耦合和较大的电极化。我们的第一性原理计算预测,单层 TiCdO4_{4} 是此类类型 III 铁电-铁磁多铁材料,其电子和磁性有序均源于氧原子上电子群的竞争。其表现出 50 μ\muC/m2^{2} 的电极化,而最大线性和二次磁电响应分别可高达 35000 ps/m 和 1.59×10141.59 \times 10^{-14} s/A。我们的研究为发现和设计可用于跨调制的新型多铁材料开辟了新视野。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.20542,
  title  = {Are there type-III multiferroics?},
  author = {Haojin Wang and Haitao Liu and Meng Ye and Yuanchang Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.20542},
  year   = {2025}
}