《Acta Materialia》：多铁性单晶近各向异性相界处的低电场磁性操控

  具有组合和耦合磁序和铁电序的多铁氧体因其在传感器、存储器和逻辑器材等方面的潜在使用而日益遭到重视。多铁氧体一般表现出巨大的磁电（ME）效应，答应磁场（H）操控铁电性，电场（E）操控磁性（M）。与异质结构中依据电流的最先进的自旋搬运力矩或自旋轨迹力矩办法比较，绝缘多铁氧体中经过反向 ME 效应对 M 的 E 操控特别的重要，由于它或许使用于低功耗自旋电子学。人们现已提出了各种微观机制，如 E 诱导的磁化易轴旋转、自旋电流，以及经过应变/电荷发生的界面相互作用，用于多铁氧体中 M 的 E 操控。但是，实践使用所需的室温（RT）反向 ME 效应只在少量多铁氧体体系中有所报导，包含单相 BiFeO3（BFO）、六铁氧体和 Cr2O3以及多层复合异质结构等。与典型的FE BFO 和 BaTiO3 比较，六铁氧体和 Cr2O3 体系的 FE 极化值低两个数量级以上，不利于实践使用。此外，经过应变/电荷的界面机制也无法对界面缺点进行实践操控。经过绝缘多铁氧体中的反向磁电效应（ME）对磁性（M）进行电场（E）操控，在高能效自旋电子器材中大有可为。但是，在实践使用中，ME 的强耦合以及比较来说较低的电场对 M 的电场操控仍具有挑战性。

  图 5.使用永磁体在外部 H 存在的情况下对 BF-BKT 晶体进行原位 E 依赖性 XRD 丈量的示意图

  总归，本研讨现已证明了在MPB邻近的多铁BF-BKT单晶体中，在RT条件下的低 E 对 M 的明显操控。原位施加 E 时的高分辨率 XRD 显现，E 诱导的晶格畸变和相变在 BF-BKT 的反向 ME 效应中起着主导作用。原位施加 E 和 H 时的结构演化标明，在高 H条件下反向 ME 效应削弱的原因是 H 按捺了 E 诱导的相变。研讨依据成果得出，经过在 MPB 邻近规划依据多铁氧体的器材，能够轻松又有效地完成 M 的 E 操控，甚至有或许完成 M 的低 E 开关，以此来完成低功率自旋电子使用。（文：SSC）