强磁场驱动的铁电相及物理效应研究
批准号:
12074135
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
王俊峰
依托单位:
学科分类:
凝聚态物质输运性质
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
王俊峰
中文摘要
由于多种铁性序参量共存并相互耦合,磁致多铁材料展现出丰富的物理性质和重要的应用前景,是当前研究的热点。外加磁场能直接与这类材料中的自旋相互作用,产生特殊的磁有序结构,从而诱导出新的铁电相。特别是,强磁场驱动的铁电相往往呈现出新奇的物理效应,不同于低场或基态的铁电相。基于前期调研,我们分别在DyMnO3和Co2V2O7单晶中第一次发现了高场铁电相。本项目计划利用脉冲强磁场实验条件,对RMnO3(R=Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho)和R2V2O7(R=Ni,Co)系列单晶材料开展深入研究。一方面,我们希望在近邻体系中探测到类似的高场铁电相和发现新奇的物理效应;另一方面,我们将通过各种调控手段,揭示高场铁电相的物理本质,建立高场与低场铁电相之间的关联。通过本项目研究,希望澄清第II类多铁中的某些物理问题,探索极端条件下的新物态和新现象,为寻找新型应用多铁材料提供理论基础。
英文摘要
Owing to coexistence of two or more ferroic orders and their couplings, multiferroic material with magnetism origin exhibits intriguing physical properties and important applications, which is now a hot topic in material science. External magnetic field can interact with spins in the material directly and result in peculiar magnetic structures, leading to new ferroelectric phases. Particularly, the ferroelectric phase induced by a high magnetic field is sometimes quite different from that in a low field or magnetic ground state. Based on our preliminary investigation, we observe novel high-field ferroelectric phases in DyMnO3 and Co2V2O7 single crystals for the first time. In the present project, we propose to deeply study RMnO3(R=Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho) and R2V2O7(R=Ni,Co) series single crystals by pulsed high magnetic fields. We expect to explore high-field induced ferroelectric phase and related effects in similar compounds. By means of various experimental techniques, we wish to reveal the underlying physics of the high-field phase and establish a correlation between it and the low-field ferroelectric phase. Through this project, we will elucidate some long-standing issues in type II multiferroics. Further, we wish to uncover emergent phenomena and exotic states in extremely conditions, and improve knowledge for search of functional multiferroic materials.
本项目旨在深入研究锰氧化物和钒氧化物在强磁场驱动下的铁电相及相关物理效应,探索极端条件下的新现象和新物态,揭示磁电效应和新奇物态之间的内在关联。主要研究成果包括:(1)在RMn2O5体系中首次揭示由磁场和电场同时调控获得的普适的拓扑磁电开关效应,并从理论上完美解释;(2)在MnWO4中观察到一种新的角度依赖的电极化反转效应,并揭示其来源于磁场调控的螺旋自旋结构手性方向的改变,澄清AF2和IV两相极性始终相反的争议;(3)在Ni3V2O8中观察到一种新的角度依赖的铁电极化再入现象,并构造了奇特的“鬼脸”磁电相图;(4)在R2V2O7体系中深入研究了量子磁化平台及其高场下的多铁量子临界效应。此外,对极性磁体Fe2Mo3O8的研究发现,强磁场可以诱导出巨大的线性磁电效应。通过这些研究,我们不仅揭示了多铁性材料中新奇的物理现象和机制,也为寻找和合成新型多铁功能材料提供理论基础。
三角阻挫磁性材料的分数磁化平台及相关新效应研究
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批准号:11574098
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项目类别:面上项目
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资助金额:73.0万元
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批准年份:2015
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负责人:王俊峰
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依托单位:
强磁场诱导准二维CDW导体的磁相变与量子振荡研究
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批准号:10904044
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:23.0万元
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批准年份:2009
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负责人:王俊峰
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依托单位:
国内基金
海外基金