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调控0.25BaTiO3-0.75CoFe2O4异质纳米结构的磁性以控制铁电极化

DOI：10.1016/j.physb.2018.11.009 期刊：Physica B: Condensed Matter 出版年份：2019 更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要： 在多铁性复合材料中，应变介导的磁电耦合强烈依赖于两个（铁电/铁磁）机械耦合相之间界面的特性。本文研究了0.25BaTiO3-0.75CoFe2O4（BTO-CFO）纳米颗粒的磁有序行为，并与纯CoFe2O4（CFO）纳米颗粒进行对比。通过X射线衍射图谱分析了CFO的立方尖晶石结构和BTO的四方形结构。室温下测得的多铁性BTO-CFO与纯CFO的磁滞回线存在显著差异，表明BTO-CFO复合材料的磁有序具有可变性。观察到室温下纯CFO比BTO-CFO纳米颗粒具有更高的矫顽力，这暗示热激发被冻结并形成稳定的铁磁有序。纯CFO的阻塞温度（对应超顺磁态）TB为385K，BTO-CFO为355K。然而零场冷却磁化曲线与纯CFO存在明显差异，进一步通过频率相关的交流磁化率测量研究发现其形成了自旋倾斜和自旋玻璃态。采用动态标度法和Vogel-Fulcher法计算出自旋玻璃转变温度。室温下观测到的铁电滞回线随2、4、5、6kOe外加磁场发生合理变化，极化值与矫顽场的改变可能与观察到的磁滞现象相符。
作者： K.C. Verma，Navdeep Goyal，R.K. Kotnala
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究0.25BaTiO3-0.75CoFe2O4（BTO-CFO）纳米颗粒的磁有序行为，并与纯CoFe2O4（CFO）纳米颗粒进行对比，以理解多铁性复合材料中应变介导的磁电耦合效应。

研究成果

研究表明，由于应变介导的磁电耦合效应，BTO-CFO纳米复合材料展现出独特的磁性和铁电性能。其磁行为受颗粒尺寸、表面效应以及低温下自旋玻璃态的影响。外加磁场可调控铁电极化强度，证实了该材料存在强磁电耦合效应。

研究不足

该研究仅限于分析BTO-CFO和纯CFO纳米颗粒的磁性和铁电特性。虽然考虑了粒径和表面效应对磁行为的影响，但该研究可扩展至更全面地分析界面特性和应变效应。

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