在Bi与Fe共掺杂BaTiO3中构筑室温多铁性
材料科学
2020-08-17 v1 强关联电子
摘要
将Fe掺入BaTiO3中，可稳定顺电六方相以取代铁电四方相 [P. Pal 等, Phys. Rev. B, 101, 064409 (2020)]。我们表明，在BaTiO3中同时掺杂Bi与Fe，通过对Fe价态的精细调控以及铁电四方相的可控恢复，能有效增强室温下的磁电（ME）多铁响应（铁磁性与铁电性）。我们还报道了在Ba1-xBixTi0.9Fe0.1O3（0<x<0.1）中，随着Bi掺杂量的增加，介电常数值系统性增大，损耗角正切值降低，且室温附近介电常数随温度变化相对温和，这使得高Bi-Fe共掺杂样品（x=0.08）有望用作室温高k介电材料。有趣的是，x=0.08（Bi-Fe共掺杂）样品不仅在室温下比x=0（仅Fe掺杂）铁电性强（约20倍）、铁磁性强（约6倍），而且绝缘性更好（带隙更大），并表现出更大的ME耦合的间接迹象，这由磁矫顽场随温度降低而异常减小所指示。因此，我们在Bi与Fe共掺杂BTO（BaTiO3）化合物中构筑了室温ME多铁性。
引用
@article{arxiv.2008.06301,
title = {Engineering room-temperature multiferroicity in Bi and Fe codoped BaTiO3},
author = {Pratap Pal and Tapas Paramanik and Krishna Rudrapal and Supriyo Majumder and Satish Yadav and Sudipta Mahana and Dinesh Topwal and Ram Janay Choudhary and Kiran Singh and Ayan Roy Chaudhuri and Debraj Choudhury},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.06301},
year = {2020}
}
备注
16 pages, 17 figures