CoFe2O4/PMN-PT 纳米复合材料中自旋-声子耦合与磁电效应的关联：拉曼光谱与 XMCD 研究
材料科学
2022-02-25 v1
摘要
我们通过应变相互作用研究了 CoFe2O4/PMN-PT 复合体系中晶格与自旋的耦合。X 射线衍射与拉曼光谱研究表明，在 PMN-PT 的居里温度（450 K）附近，CoFe2O4 晶格发生显著改变。随后，CoFe2O4/PMN-PT 复合材料在 PMN-PT 的 Tc（450 K）附近显示出磁矩的突降。然而，独立的 CoFe2O4 相在该温度区间表现出典型的铁磁行为。这些发现确立了复合材料中 CoFe2O4 与 PMN-PT 之间因界面应变传递而产生的自旋-晶格耦合。应变相互作用导致了磁电耦合，这通过测量电场极化与未极化 CoFe2O4/PMN-PT 复合材料样品的磁化强度与磁电系数得以证实。X 射线磁圆二色性（XMCD）分析表明，在电场极化的 CoFe2O4/PMN-PT 复合材料中，阳离子（Fe3+/Co2+）在四面体位与八面体位发生重新分布，证实了复合材料中磁有序与电有序之间的耦合。磁电耦合系数 alpha 随直流磁场变化的曲线显示出滞回行为，且电场极化后 {\alpha} 值增强，这源于极化样品中复合材料磁畴构型的应变诱导修饰。这些发现表明，自旋-晶格耦合的存在可能通过 CoFe2O4/PMN-PT 复合材料中的应变相互作用导致强磁电效应机制。
引用
@article{arxiv.2202.11986,
title = {Correlation between spin-phonon coupling and magneto-electric effects in CoFe2O4/PMN-PT nanocomposite: Raman Spectroscopy and XMCD study},
author = {Anju Ahlawat and Azam Ali Khan and Pratik Deshmukh and Mandar M. Shirolkar and A. K. Sinha and S. Satapathy and V. G. Sathe and R. J. Choudhary},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.11986},
year = {2022}
}
备注
26 pages, 9 figures