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BiMnO3的铁电铁磁机制,轨道有序和自旋有序的第一原理
  • ISSN号:0367-6234
  • 期刊名称:《哈尔滨工业大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O482[理学—固体物理;理学—物理] O411[理学—理论物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]长春工业大学基础科学学院,长春130012, [2]吉林大学材料科学与工程学院,长春130012
  • 相关基金:基金项目:长江学者和创新团队发展计划资助项目(IRT0625);国家自然科学基金资助项目(50672031);吉林省科技发展计划资助项目(20060511).
中文摘要:

为了探讨多铁材料铁电畸变的根本机制及其电子结构对于性能的影响,采用基于密度泛函理论的广义梯度近似方法,对多铁材料BiMnO3的高温顺电顺磁相、室温铁电顺磁相和低温铁电铁磁相的电子结构做了第一原理计算.对态密度、电子密度以及Mulliken电荷等计算结果的分析表明:Bi-6p轨道与O-2p轨道间的选择性共价作用增强是铁电畸变的首要引发因素,6s电了约极化也是其导致的效应之一.对与多铁现象共生的轨道有序和白旋有序的研究指出了去中心化的晶格畸变、Jahn—Teller畸变和自旋失措引发的晶格畸变三者之间的相互耦合以及耦合对铁电铁磁性的影响.

英文摘要:

To investigate the mechanisms of ferroelectric distortion and the effect of electronic structure on properties of multiferroic material, the electronic properties of muhiferroic BiMnO3 with paraelectric paramagnetic phase at high temperature, ferroelectric paramagnetic phase at room temperature and ferroelectric ferromagnetic phase at low temperature were calculated using density functional theory with spin-polarized generalized-gradient approximation (GGS) method. The analyses on density of states, electron density and Mulliken population show that the reason for off-center displacement is the strong covalent bonding between Bi-6p and O-2p states selectively and orientedly, which also drives the polarization of Bi-6s lone-pair electrons. Furthermore, orbital ordering and spin ordering coexisting with muhiferroic effect were investigated. The coupling among off-center distortion, Jahn-Teller distortion and spin frustration was revealed and its effects on ferroelectric and ferromagnetic was reported.

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期刊信息
  • 《哈尔滨工业大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国工业和信息化部
  • 主办单位:哈尔滨工业大学
  • 主编:冷劲松
  • 地址:哈尔滨市南岗区西大直街92号
  • 邮编:150001
  • 邮箱:
  • 电话:0451-86403427 86414135
  • 国际标准刊号:ISSN:0367-6234
  • 国内统一刊号:ISSN:23-1235/T
  • 邮发代号:14-67
  • 获奖情况:
  • 2000年获黑龙省科技期刊评比一等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:27329