多铁 Bi2Fe4O9 中钴取代诱导的磁介电增强

本文研究了轻量钴取代的反铁磁 Bi_{2}Fe_{4}O_{9} (BFO) 的磁介电性。该取代导致 Néel 温度 (T_N) 从 250 K（母样品 BFO）大幅降低至 152 K（2% Co 取代样品）。同时，取代样品在 T $<$ 370 K 时 ZFC-FC 磁化数据中表现出明显的不可逆性，且 M-H 图中出现磁滞回线，这标志着弱铁磁性 (FM) 和磁玻璃态的出现。发现诱导的磁玻璃态使动力学减慢，使得磁化衰减随之变化。在同一温度窗口内的介电测量显示，在 T $\sim$ T_N 时介电性受到异常抑制，且在 T_N 上下温度范围内 tan 损耗呈现相反的性质，从而暗示磁与电序参量之间存在可能的耦合。磁介电 (MD) 结果证实了这种耦合，其中发现取代在 BFO 常规分量的基础上，在 MD 中诱导了一个额外分量。发现该 MD 的额外分量遵循特定行为，其 n 值与磁化率的 1-p 相当。MD 随温度的变化也表现出母样品与 2% Co 取代样品相反的行为，且 MD 值增强了 2 倍。总之，我们的研究表明磁玻璃态引入了 ME 耦合，且其行为与内禀 ME 耦合截然不同。