Ga2-xFexO3是少数几种单相铁电磁体材料之一,同时具有自发磁化和自发电极化,具有磁-电耦合效应,通过外加电场可控制电子自旋磁化取向,反之,通过外加磁场可控制电极化取向。因此,作为新型自旋电子学器件的设计材料,增加了一个新的自由度,是下一代电子学器件的理想候选材料,应用前景十分广阔,涉及众多可能的应用领域。Ga2-xFexO3可采用Fe2O3和Ga2O3通过固相反应法制备。通过前期探索性研究,我们已确认 Ga2-xFexO3至少存在两种晶型,并对相应的物性进行了初步测试,在此基础上,本项目将主要针对以下问题开展研究1)Ga2-xFexO3是否与Fe2O3一样存在多种晶型?实现的具体条件是什么?各晶型间发生结构相变的条件及机理?2)相应于各晶型的磁有序结构与磁特性。通过本项目的研究, 在Ga2-xFexO3中发现新的结构、磁性能、电学性能等,探究磁性能、电性能等调控的新途径。
multiferroic materials;Ga2-xFexO3 polymorphs;high temperature and high pressure systhesis;structral transition;magnetic properties
本项目以多铁性材料Ga2-xFexO3作为研究对象,通过传统的固相反应、溶胶-凝胶、以及高压极端条件下的固相反应等方法,研究了Ga2-xFexO3存在的多晶型及实现条件,各种晶型之间的结构相变、条件及机理;同时,研究了相应于各种晶型的磁有序结构、磁特性及它们与晶体结构之关联,对调控晶体结构和磁结构的有效途径与调控机理做了一些探索研究。