[00116182]新型高温磁电多功能材料的设计、制备及物性研究

“新型高温磁电多功能材料的设计、制备及物性研究（No.092300410138）”系河南省基础与前沿技术研究计划项目资助课题。该课题以钙钛矿结构的稀土铬氧化物RCrO3多铁性材料为研究对象，其主要研究内容为：　　1、创新性的搭建了（逆）磁电耦合效应测试平台、自行改增了磁电耦合系数的测量附件和磁应变附件。　　2、对ErCrO3体系的研究表明，在TN=133K附近对外显示出弱铁磁性，自发极化强度减小并随外磁场的增加得到抑制，在TSR=22K时发生了自旋重取向相变，并伴随有铁磁性的减弱；随温度的升高、外加磁场的增强，具有铁磁性的Г4相愈加稳定。同时，给出了低温下ErCrO3磁电耦合效应的直接实验证据。　　3、研究了YbCrO3体系的磁化反转异常。T＜TN=118K时对外显示负磁性；补偿温度Tcomp=18.3K，并随磁场的增强而减小；比热曲线在118K附近出现尖锐的λ峰，随磁场的增加，λ峰降低、展宽而且平滑变化，表现出磁矩的合作有序；在T=10K附近，比热曲线出现了肩膀形状的Schottky型反常，且随磁场的增强峰值向高温区移动，此比热反常来源于Yb3+的GSD劈裂。Tyb=10K时，Yb3+出现反铁磁有序。　　4、研究了低温下HoCrO3体系的温度依赖磁特性和磁电耦合特征。自发极化强度随外磁场的增加而增大，随温度降低在TN=141K附近自发极化强度急剧增大，实验上直接证明了单相HoCrO3体系磁电耦合效应的存在。　　5、对比研究了R离子的半径、磁性以及R3+-Cr3+之间的相互作用对RCrO3体系性能的影响。随着R离子半径的增大，体系反铁磁有序的相变温度升高；当R3+-Cr3+各向异性的对称相互作用强于反对称的相互作用时，发生自旋重取向，且只发生在含有磁性稀土离子R3+的RCrO3体系中。在Cr3+与R3+相互作用下，R3+的磁矩与Cr3+的反平行排列时，体系呈现负磁化。