基于晶体对称性分析理解多铁性六角铁氧体中的对比磁电行为
材料科学
2018-09-19 v1 强关联电子
摘要
本文在旋转磁场 H 下对比研究了两种代表性六角铁氧体 Y 型 Ba0.5Sr1.5Zn2(Fe0.92Al0.08)12O22 与 Z 型 Ba0.52Sr2.48Co2Fe24O41 的磁电(ME)性质,二者均在近室温下展现出相似的横锥形自旋结构与巨磁电耦合。当外磁场 H 顺时针旋转 2π 时,Y 型六角铁氧体中的面内 P 矢量顺时针旋转 2π,而 Z 型六角铁氧体中的 P 矢量逆时针旋转 4π。基于对称性的分析表明,Z 型六角铁氧体中 P 矢量更快且相反的旋转与垂直于 c 轴的镜面的存在有关。此外,这种特殊的晶体对称性也导致了自旋驱动铁电性的微观起源存在差异:Y 型六角铁氧体仅由反 DM 相互作用主导,而 Z 型六角铁氧体中额外的 p-d 杂化变得更为重要。本工作揭示了晶体对称性在决定六角铁氧体磁电性质中的重要性,并为理解和应用具有六方晶体结构的各类铁氧体中的巨磁电耦合提供了基础框架。
引用
@article{arxiv.1712.05928,
title = {Contrasting magnetoelectric behavior in multiferroic hexaferrites as understood by crystal symmetry analyses},
author = {Y. S. Chai and S. H. Chun and J. Z. Cong and Kee Hoon Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.05928},
year = {2018}
}
备注
36 pages, 4 figures