本研究项目中,我们主要关注电子铁电体及和电荷序相关的多铁体系的结构和物性。主要研究内容包括系统研究了电荷阻挫体系(RFe2O4)(RFeO3)n结构和物理性能;分析了氧含量对LuFe2O4-δ(n=0)铁电性能和电荷序的影响,在低温下观察到了多重电荷序和电子相分离现象;利用球差校正电镜对氧空位进行了直接观察。合成了系列(RFe2O4)(RFeO3)n掺杂样品,发现在Mn掺杂的Lu2Fe3O7(n=1)中, 电荷序有所改变,漏导现象和铁电性能得到了改善。开展了多铁材料Fe2OBO3中的纳米极化畴及磁电耦合效应研究。利用低温原位电子显微镜技术在Fe2OBO3中观察到了明显的无公度调制结构及其对应的从室温几个纳米到低温数百纳米随温度演变的反相条带状畴结构,结合结构和介电分析推测Fe2OBO3可能是一种新的电荷有序电子型铁电体,而条带状反相畴对应系统的铁电极化畴,并预测Fe2OBO3在相变点存在磁电耦合效应。实验证实了在相变点附近外电场可以改变材料的磁化状态,而相变点的磁电耦合效应最为强烈,在5kV/cm的外场下,δM可达33%。
英文主题词Electronic ferroelectricity; Charge ordering; Multiferroics; Phase transition; TEM