阻挫磁體R2V2O7的分?jǐn)?shù)量子磁化和磁致多鐵性研究

項(xiàng)目主持人：陳 瑞 博士

我校物理電子工程學(xué)院陳瑞博士2021年獲批國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目：阻挫磁體R2V2O7的分?jǐn)?shù)量子磁化和磁致多鐵性研究，批準(zhǔn)號(hào)：12104388。

阻挫磁體由于存在自旋漲落和磁阻挫的相互競(jìng)爭(zhēng)而呈現(xiàn)出豐富的物理效應(yīng)，其中量子磁化平臺(tái)和磁致多鐵性在凝聚態(tài)物理領(lǐng)域備受關(guān)注。前者是一種宏觀量子效應(yīng)，蘊(yùn)含特殊的磁有序態(tài)或量子態(tài)；后者展現(xiàn)了本征的磁電耦合，可實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)調(diào)控鐵電性或電場(chǎng)調(diào)控磁性。這兩種效應(yīng)關(guān)聯(lián)著復(fù)雜的多自由度相互作用和多序參量相互耦合，具有重要的基礎(chǔ)研究?jī)r(jià)值和科技應(yīng)用前景，是凝聚態(tài)物理研究的重要前沿課題。目前，兩種效應(yīng)的微觀機(jī)制尚未完全解開，部分磁化平臺(tái)的形成原因還不清楚，磁致鐵電性的理論模型仍存在一定局限性。

陳瑞在研究中發(fā)現(xiàn)阻挫磁體R2V2O7(R=Co，Ni)在磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下展現(xiàn)出復(fù)雜的變磁相變、分?jǐn)?shù)量子磁化平臺(tái)、多鐵性和磁控電極化翻轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)等奇異物性。雖然相應(yīng)的物理機(jī)制還不清楚，但這些實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)為研究分?jǐn)?shù)量子磁化和磁致鐵電性提供了理想載體。基于這些奇異物性，陳瑞提出將量子磁化平臺(tái)與多鐵性結(jié)合起來(lái)進(jìn)行研究，通過(guò)磁有序建立二者的物理相關(guān)性,揭示出兩種效應(yīng)的產(chǎn)生機(jī)制和磁電耦合效應(yīng)機(jī)理。一方面研究該體系中奇異物性的起源和物理機(jī)制，有助于加深人們對(duì)多鐵性和量子磁化的理解，促進(jìn)量子磁性和多鐵性領(lǐng)域的發(fā)展；另一方面，對(duì)這些效應(yīng)的研究能夠找到磁控電極化反轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)的本征物理，為新一代磁電元器件的研制與開發(fā)提供積極的理論指導(dǎo)。

陳瑞，男，工學(xué)博士。2020年畢業(yè)于華中科技大學(xué)物理學(xué)院&國(guó)家脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心，同年調(diào)入信陽(yáng)師范學(xué)院工作;主要從事阻挫量子磁性材料和多鐵性材料的研究，利用低溫、強(qiáng)磁場(chǎng)等實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究材料的磁電特性，關(guān)注強(qiáng)關(guān)聯(lián)體系中的新物理和新效應(yīng);近5年來(lái)，在《Phys. Rev. B》等權(quán)威期刊發(fā)表SCI刊源論文20余篇，主持獲批國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目1項(xiàng)，并作為主要研究人員參與完成多項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目。