多铁性(多铁性材料)

多铁性

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多铁性

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　　早在1894年P·居里就利用对称性的理论预测自然界中存在磁电效应。1960年科学家们发现了单晶Cr2O3在80 K到330 K的温度范围内存在磁电效应，由此引发了寻找磁电效应的热潮，并相继在混合钙钛矿型磁性铁电材料，反铁磁材料和亚铁磁材料中发现了极弱的磁电效应。 1970年，Aizu根据铁电、铁磁、铁弹三种性质有一系列的相似点将其归结为一类，提出了铁性材料（ferroics）的概念。1994年瑞士的 Schmid明确提出了多铁性材料（multi-ferroic）的概念，指具有两种或两种以上初级铁性体特征的单相化合物。

　　目前单相多铁性磁电材料种类十分有限、磁电效应很微弱、或者可观察到磁电效应的温度很低，无法实际应用。相反，多铁性磁电复合材料可具有室温下的强磁电效应，因而会有实际应用价值。磁电复合材料可分为四种类型：(1) 磁电复合陶瓷，(2) 磁性合金基复合材料，(3) 压电陶瓷－磁性合金－高分子三相复合材料，(4) 纳米结构铁电－磁性氧化物复合薄膜。

　　多铁性材料的研究是目前材料科学及凝聚态物理中的一个宽广的新领域，蕴含着丰富的材料科学与物理研究课题、以及可预期的广阔应用前景。多铁性材料属于国际热点，也是基础前沿科学问题及具有应用牵引的前沿研究。在这一领域，我国的研究工作在一些方向上与国际水平是同步的，具有自己的研究特色。应该进一步加强我国该领域学者之间的密切交流与合作，整合一支具有创新精神的研究队伍，取长补短，深入研究，集成创新，使我国在该领域的基础研究、新材料研发、技术应用方面取得新的突破。

　　总之，磁电多铁性材料具有潜在的巨大的商业应用前景，同时多铁性材料由于磁、电的自旋-晶格耦合而具有丰富的物理内涵，使其吸引了众多科研工作者的极大关注，已成为新的热点。其在基础和应用方面的突破，将有着重要的意义。