磁有序和铁电有序的内在耦合使磁电多铁材料在电子器件中具有巨大的应用潜力,引起了很多科研工作者的研究兴趣。TbMnO3的发现激发了研究人员去发现更多的具有更高有序温度和强磁电耦合的多铁材料。迄今为止,自旋驱动的多铁性主要存在于氧化物中,以及少数卤化物中。最近,德国马普学会固体化学物理学研究所Alexander C. Komarek研究团队首次发现过渡金属卤氧化物中也存在多铁性。他们研究了黑氯铜矿(Cu2OCl2)的多铁特性,对其介电常数等参数进行了测量,发现在TN(尼尔温度)低于约70 K时Cu2OCl2具有铁电特性。研究人员表示,Cu2OCl2成为具有高临界温度的一类新的多铁材料。粉末中子衍射测试揭示了低于尼尔温度时CuOCl2具有一种非公度磁结构(Incommensurate magnetic structure),所有的磁反射均能用传播矢量[0.827(7),0,0]来标定,表明这种材料的确是一种自旋诱导的多铁材料。相关研究成果以“Oxyhalides: A new class of high-TCmultiferroic materials”为题于5月27日发表在《Science Advances》期刊上(DOI: 10.1126/sciadv.1600353)。
Cu2OCl2的非公度磁结构,图来源:Science Advances
(摘自 新材料在线)