多铁性SrCo$_2$Fe$_{16}$O$_{27}$/Sr$_3$Co$_2$Fe$_{24}$O$_{41}$复合材料中电场驱动的阻变转变

我们报道了在约80 vol% W型与约20 vol% Z型六铁氧体的非化学计量复合材料中，于10-200 K温度范围内在特征阈值场$E_{th}(T)$处观察到电场驱动的阻变转变。介电常数$\epsilon$和弛豫时间常数$\tau$也在$E_{th}(T)$处呈现反常跳跃。发现$E_{th}(T)$、电阻率跳跃幅度（$\Delta\rho$）以及与该跳跃相关的滞回[$\Delta E_{th}(T)$]随温度（$T$）升高而系统性减小。在低阻态（LRS）和高阻态（HRS）中也注意到若干温度驱动的相变。温度驱动导电在所有相中均由小极化子的活化跃迁主导，其活化能$U(E,H)$依赖于电场（$E$）和磁场（$H$）。有趣的是，随着温度升高，固定温度下的$E$驱动导电在10-200 K内从$\textit{欧姆}$演变为$\textit{非欧姆}$，且在110-200 K内，$\rho$遵循三维变程跃迁（3D-VRH），具有拉伸指数$\sim$ $exp[(E_0/E)^4]$或幂律$\sim$ $(E_0/E)^m$（$m$在LRS和HRS分别约为0.6-0.7和0.6-0.8）依赖关系，取决于与$E$驱动导电相关的定域长度（$\zeta_E$）与扩散长度（$d_E$）之比。$\rho(E,T)$仅在10-110 K的LRS下遵循普适标度，而在更高温度或HRS下不成立。全部观测结果在点缺陷（阳离子空位或氧过量）网络的结构演化框架内进行了讨论。这一奇异的$\rho-E-T-H$和$\epsilon-E-T-H$图案的综合图谱为复合材料中缺陷驱动效应提供了见解，有助于调控阻变转变和多铁性。