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Cr$_2$O$_3$ 与 $\alpha$-Fe$_2$O$_3$ 中的隐藏序及(反)磁电效应

材料科学 2023-11-14 v1 计算物理

摘要

我们给出了 Cr2_2O3_3 及其铁基类似物 α\alpha-Fe2_2O3_3 中隐藏磁电多极序的第一性原理计算。首先,我们讨论了此类隐藏多极子的序与线性磁电效应之间的联系。接下来,我们展示了在典型磁电材料 Cr2_2O3_3 和中心对称 α\alpha-Fe2_2O3_3 中均存在隐藏反铁磁有序的磁电多极子,后者与 Cr2_2O3_3 具有相同晶体结构但不同的磁偶极序。进而,我们预测了反磁电效应,即在施加外电场时局部磁偶极矩被诱导至相反方向,从而产生额外的反铁磁序。我们使用第一性原理计算确认了所预测的诱导磁矩。我们的结果表明,即使在中心对称材料中(净体线性磁电效应被对称性禁止),也存在导致局部线性磁电响应的隐藏磁电多极子。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.00513,
  title  = {Hidden orders and (anti-)Magnetoelectric Effects in Cr$_2$O$_3$ and $\alpha$-Fe$_2$O$_3$},
  author = {Xanthe H. Verbeek and Andrea Urru and Nicola A. Spaldin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.00513},
  year   = {2023}
}