多铁性材料 GaFeO3 的电学、磁学、磁介电和磁吸收研究

我们报道了多晶 GaFeO3 的电学、磁学、磁介电和磁吸收性质。电阻率测量表明，样品在 200 K 以下高度绝缘，而 200 K 以上的电阻率遵循 Arrhenius 定律，活化能 $E_a = 0.67$ eV。在零磁场下，介电常数 ($\varepsilon$) 的温度依赖性在亚铁磁转变温度 ($T_C = 228$ K) 附近出现异常，并且在 $H = 60$ mT 下该异常被抑制，这表明 GaFeO3 中可能存在磁电耦合，在 $T_C$ 附近 60 mT 下 $\Delta\varepsilon/\varepsilon = -1.8\%$。样品的矫顽力 ($H_C$) 随着温度从 200 K 降至 5 K 而急剧增加，从 0.1 T 增加到 0.9 T。利用 LC 谐振技术研究了磁吸收，我们发现由外加磁场引起的谐振频率偏移与通过直流磁化测量得到的矫顽场之间存在密切相关性。我们通过多种技术获得的结果表明，GaFeO3 是一种有趣的亚铁磁体，在未来的多铁性器件中具有潜在应用。