四方相BiFeO3中磁有序的电场控制
材料科学
2015-05-28 v1
摘要
我们提出了一种利用电场控制四方相BiFeO3磁有序的方法。基于对四方相BiFeO3铁电和磁性质的外延应变效应的系统第一性原理研究，我们发现当铁电极化沿[001]方向时，在面内常数a~3.905 Å处存在从C型到G型反铁磁（AFM）相的转变。这种磁相变可以通过双轴应变影响下海森堡交换常数J1c和J2c之间的竞争来解释。有趣的是，当面内晶格常数增大时，优选的铁电极化倾向于倾斜并最终位于面内（沿[110]方向）。研究发现，可通过施加外部电场实现的铁电极化取向变化，对海森堡交换参数以及四方相BiFeO3的磁有序有显著影响。例如，在a~3.79 Å时，沿[111]方向、大小为2 MV/cm的电场可将磁有序从C-AFM改变为G-AFM。由于磁有序影响磁性材料的许多物理性质（如磁阻），我们预计这种策略将为多铁材料的应用提供新途径。
引用
@article{arxiv.1106.1502,
title = {Electric-field control of magnetic ordering in the tetragonal BiFeO3},
author = {Hang-Chen Ding and Chun-Gang Duan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1106.1502},
year = {2015}
}
备注
4 pages, 4 figures