摘要
多铁性材料的自旋、电荷、轨道、晶格等多重有序存在着复杂的相互作用,且对磁场、电场、光场、应变和温度等多种外界环境敏感,从而表现出一些新奇的物理现象,使其在存储器、传感器、微波等领域中有重要的应用价值。随着对单相多铁材料研究的深入,人们已从简单钙钛矿结构的多铁性研究转向复杂的层状类钙钛矿体系,其丰富而复杂的结构给人们提供了更广泛的设计和调控空间。介绍并分析了如Double-Perovskite(DP)、Ruddlesden-Popper(RP)、Aurivillius(AU)以及A_nB_nO_(3n+2)系列等层状类钙钛矿多铁性特征的研究进展。人们已发现Bi_2FeCrO_6等DP体系、(1–x)(Ca_ySr_(1–y))_(1.15)Tb_(1.85)Fe_2O_7–xCa_3Ti_2O_7等RP体系、Bi_4NdTi_3Fe_(1–x)Co_xO_(15_–Bi_3NdTi_2Fe_(1–x)Co_xO_(12–δ)等AU体系以及La_6(Ti_(0.67)Fe_(0.33))_6O_(20)层状材料等,均具有室温或近室温多铁性。最后提出了当前面临的问题和对未来的展望。
Single phase multiferroic materials with the coexistence of spin, charge, orbit, and lattice orderings have some physical phenomena, which are sensitive to several external stimulations like magnetic field, electric field, optical field, strain and temperature. These materials can be thus used in the field of storage, sensors, microwave, etc. For room-temperature multiferroics, people pay attention to more complex systems, such as layered-perovskite-like systems, which may provide broader space for designing and controlling new multifunctional materials and devices. This review represented recent development on the multiferroic properties of Double-Perovskite（DP）, Ruddlesden-Popper（RP）, Aurivillius（AU） and AnBnO（3n＋2） series compounds, respectively. All these layered systems, such as DP phases Bi2FeCrO6, RP phases（1–x）（CaySr（1–y））（1.15）Tb（1.85）Fe2O7–xCa3Ti2O7, AU phases Bi4NdTi3Fe（1–x）CoxO（15）–Bi3NdTi2Fe（1–x）CoxO（12–δ） and La6（Ti（0.67）Fe（0.33））6O（20）, show the coexistence of ferroelectricity and ferromagnetism above or near room temperature. Finally, we put forward the current issues we are facing and the outlooks of the future.
出处
《硅酸盐学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第12期1707-1720,共14页
Journal of The Chinese Ceramic Society
基金
国家自然科学基金(51332007
21521001
51622209)
国家重点研发计划(2016YFA0300103
2015CB921201)资助
作者简介
张大龙（1988-），男，博士。张大龙，2017年6月获中国科学技术大学凝聚态物理学博士学位。研究方向为铋系层状单相多铁材料的制备与性能调控。所在课题组研究项目包括：基于多重铁性序调控的非易失多态超快低功耗器件物理；纳米材料制备与能源转换性能研究；多铁性材料异质结和原型器件的设计、制备及性能调控研究；基于复合量子功能材料的应用原理及原型器件等。;通信作者：李晓光（1961-），男，博士，教授。李晓光，中国科学技术大学教授。主要从事过渡金属化合物关联电子材料探索、多重量子序竞争和调控以及相关器件原型构建研究。发表SCI学术论文350篇，获授权专利11项，省部级自然科学一等奖2项，二等奖1项，省部级教学成果一等奖1项。主持和参与国家自然科学基金创新研究群体、杰出青年基金、重点项目共7项，主持和参与科技部国家重大研究计划课题共6项。中国材料学会理事，中国物理学会电介质物理专业委员会委员，内耗与超声衰减专业委员会委员。担任Materials Letters、Journal of Materiomics、Chinese Physics B编委，《低温物理学报》常务副主编，《硅酸盐学报》、《物理学报》和《功能材料》等刊物编委。
