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六方稀土锰氧化物和铁氧化物中的磁荷与磁电效应

材料科学 2016-02-15 v1

摘要

磁电(ME)材料具有基础研究意义并显示出广泛的技术应用潜力。通常,对磁电响应的主要贡献来自晶格介导机制,其正比于 Born 有效电荷 ZeZ^{\rm e} 及其类比量——动力学磁荷 ZmZ^{\rm m}。我们之前的研究表明,作用于非共线自旋的交换伸缩效应诱导出的磁荷远大于那些依赖于自旋 - 轨道耦合的磁荷。六方锰氧化物 RRMnO3_3 和铁氧化物 RRFeO3_3RR = Sc, Y, In, Ho-Lu)表现出电、磁和结构自由度之间的强耦合,其基面内的过渡金属离子通过超交换作用反铁磁耦合,形成 120^\circ 非共线自旋排列。在此,我们提出了对这些六方锰氧化物和铁氧化物中磁荷、自旋 - 晶格及自旋 - 电子磁电常数的理论研究,阐明了交换伸缩效应导致 ZmZ^{\rm m} 值增强以及异常大的面内自旋 - 晶格磁电效应的条件。

关键词

引用

@article{arxiv.1504.03405,
  title  = {Magnetic charges and magnetoelectricity in hexagonal rare-earth manganites and ferrites},
  author = {Meng Ye and David Vanderbilt},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1504.03405},
  year   = {2016}
}