邻近转变温度放大应变无序多铁性BiMnO3中的线性磁电耦合
材料科学
2016-04-13 v1
摘要
我们报道了在应变BiMnO3薄膜中的巨线性磁电耦合，其中与岛状形貌相关的无序导致了外在的弛豫铁电性，而这种铁电性在体相中心对称的铁磁晶态BiMnO3中并不存在。与无序相关的应变被视为一个局域变量，它与两个铁性序参量——磁化强度M和极化强度P——相耦合。一个直观的“活塞下气体”热力学处理解释了所观测到的磁化率乘积与磁电系数的关联温度依赖性，以及铁性转变温度接近弛豫冻结温度对耦合的增强效应。我们的解释基于自由能中形式为L(P×M)的三线性耦合项，其中L是一个隐藏的反铁磁序参量，此前已由BiMnO3的理论所预言。这一唯象不变量不仅保持了应变诱导相互作用的反演和时间反演对称性，而且无需使用更常规的、正比于(PM)²的高阶双二次相互作用，便解释了显著的线性磁电耦合。
引用
@article{arxiv.1508.01744,
title = {Proximate transition temperatures amplify linear magnetoelectric coupling in strain-disordered multiferroic BiMnO3},
author = {Patrick R. Mickel and Hyoungjeen Jeen and Pradeep Kumar and Amlan Biswas and Arthur F. Hebard},
journal= {arXiv preprint arXiv:1508.01744},
year = {2016}
}
备注
10 pages, 6 figures