华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心
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陆成亮教授课题组在线性磁电耦合研究上取得进展

发布日期:2023-01-18    作者:     来源:     点击:

磁电效应因展现出丰富的物理和重要的应用前景,是当前凝聚态与材料物理的前沿阵地之一。其中尤为引人瞩目的是线性磁电耦合,即磁化强度与电场,或者电极化与磁场之间线性关联。从应用角度讲,这种简单的线性关联意味着器件中输入信号与输出信号一一对应,是获得高精度读写的基础。从物理层面看,线性磁电往往表现出零剩余电极化(即H=0时,P=0),因而难于实现记忆效应等基本的功能属性。近期,华中科技大学物理学院陆成亮教授课题组利用55T脉冲场实验条件揭示了Co4Nb2O9中存在新颖的线性磁电记忆效应和锻炼行为[Phys. Rev. B 107, 014412 (2023)]。

该项研究利用脉冲场下的电极化、磁化以及磁弹等测量技术,研究了Co4Nb2O9中磁电耦合以及调控。研究发现,体系的电极化与磁场曲线(P(H))可以出现显著的回滞现象,即出现两个截然不同的线性磁电系数(α=dP/dH),对应于两种记忆状态。进一步研究表明,线性磁电记忆态能够通过磁场实现有效切换。线性磁电系数的符号也能够通过外加电场进行控制。分析表明,Co4Nb2O9中线性磁电记忆效应及锻炼行为与其中的反铁磁畴演化密切相关。

Co4Nb2O9中的线性磁电记忆

该研究成果以“Linear magnetoelectric memory and training effect in the honeycomb antiferromagnet Co4Nb2O9”(蜂窝状反铁磁Co4Nb2O9中的线性磁电记忆及锻炼效应)为题发表在Phys. Rev. B 107, 014412 (2023)。华中科技大学物理学院博士生常钰婷为论文第一作者,陆成亮教授为论文通讯作者,国家脉冲强磁场科学中心王俊峰研究员、博士生刘从斌,南京大学刘俊明教授,湖北师范大学刘美风与郑书翰博士等参与了相关工作。中心朱增伟教授和左华坤工程师在磁弹测量方面给予了支持。

该工作得到了国家自然科学基金、湖北省自然科学基金、中央高校基本科研业务费专项资金等项目支持。

论文链接:https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.107.014412