Fe 掺杂 BaTiO$_3$ 中室温多铁性的起源与调控
材料科学
2020-02-26 v2 强关联电子
摘要
Fe 掺杂 BaTiO（BTO）中室温铁磁性与铁电性的同时共存引人注目，因为将 Fe 掺入四方 BTO（一种室温铁电体（FE））会导致其六方多晶型物稳定化，而该多晶型物仅在约 80K 以下为铁电体。在此，我们研究其起源并表明 Fe 掺杂 BTO 具有混合相的室温多铁性，其中铁磁性来自占多数的六方相，而少数四方相产生了观测到的弱铁电性。为了在 Fe 掺杂 BTO 中获得占多数的四方相（负责室温铁电性），我们研究了主要控制顺电六方相相对于铁电四方相稳定性的不同参数的作用，并确定三个主要因素，即离子尺寸效应、Jahn-Teller（J-T）畸变和氧空位（OVs），是主要原因。可用 Goldschmidt 容差（GT）因子定性表示的离子尺寸效应似乎是六方相稳定性的主要决定因素。对这些因素的理解不仅使我们能够控制它们，还能获得具有增强室温多铁性能的合适共掺杂 BTO 化合物。
引用
@article{arxiv.1907.13396,
title = {Origin and tuning of room-temperature multiferroicity in Fe doped BaTiO$_3$},
author = {Pratap Pal and Krishna Rudrapal and Sudipta Mahana and Satish Yadav and Kiran Singh and Dinesh Topwal and Ayan Roy Chaudhuri and Debraj Choudhury},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.13396},
year = {2020}
}
备注
15 pages, 17 figures