المواد متعددة الخصائص المغناطيسية والكهربائية

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 8 صور
الموسوعة الحرة

تُعرَّف المواد متعددة الخصائص بأنها مواد تُظهر أكثر من خاصية واحدة من الخصائص الحديدية الأساسية في نفس الطور: [ 1 ]

على الرغم من أن المواد الكهروإجهادية، والمواد المرنة الكهروإجهادية، والمواد المغناطيسية الكهروإجهادية تُصنف رسميًا ضمن المواد متعددة الخصائص، إلا أن المصطلح يُستخدم حاليًا لوصف المواد المغناطيسية الكهربائية متعددة الخصائص التي تجمع بين الخصائص المغناطيسية الكهربائية والكهروإجهادية في آن واحد. [ 1 ] وفي بعض الأحيان، يُوسع التعريف ليشمل معايير ترتيب غير أساسية، مثل المغناطيسية المضادة أو المغناطيسية الحديدية . بالإضافة إلى ذلك، اقتُرحت أنواع أخرى من الترتيب الأساسي، مثل الترتيبات الكهروإجهادية للأقطاب المغناطيسية الكهربائية المتعددة [ 2 ]، والتي تُعد خاصية الالتفافية الكهروإجهادية [ 3 ] مثالًا عليها.

إلى جانب الاهتمام العلمي بخصائصها الفيزيائية، تتمتع المواد متعددة الخصائص المغناطيسية والكهربائية بإمكانات كبيرة للتطبيقات مثل المحركات والمفاتيح وأجهزة استشعار المجال المغناطيسي وأنواع جديدة من أجهزة الذاكرة الإلكترونية. [ 4 ]

تاريخ

تاريخ المواد متعددة الخصائص: عدد الأوراق البحثية المنشورة سنوياً حول المواد المغناطيسية الكهربائية أو التأثير المغناطيسي الكهربائي (باللون الأزرق)، وحول المواد متعددة الخصائص (باللون الأحمر).

أظهر بحثٌ في قاعدة بيانات Web of Science عن مصطلح "متعدد الخصائص" ورقة بحثية من عام 2000 بعنوان "لماذا يوجد عدد قليل جدًا من المواد المغناطيسية الفيروكهربائية؟" [ 5 ] من تأليف ن. أ. سبالدين (هيل آنذاك) كأقدم نتيجة. شرح هذا العمل أصل التناقض بين المغناطيسية والفيروكهربائية، واقترح طرقًا عملية لتجاوزه، ويُنسب إليه الفضل على نطاق واسع في إطلاق الطفرة الحديثة في الاهتمام بالمواد متعددة الخصائص. [ 6 ] وقد حفّز توفر طرق عملية لإنتاج هذه المواد منذ عام 2000 [ 5 ] نشاطًا مكثفًا. من أبرز الأعمال المبكرة اكتشاف الاستقطاب الكهربائي الحديدي الكبير في الأغشية الرقيقة المُنمّاة بالتراصف من BiFeO3 المغناطيسي ، [ 7 ] وملاحظة أن الترتيب المغناطيسي غير الخطي في TbMnO3 المعيني القائم [ 8 ] و TbMn2O5 [ 9 ] يُسبب الخاصية الكهربائية الحديدية، وتحديد خاصية كهربائية حديدية غير عادية تتوافق مع وجود المغناطيسية في المنجنيت السداسي YMnO3 . [ 10 ] يُظهر الرسم البياني على اليمين باللون الأحمر عدد الأبحاث المنشورة حول المواد متعددة الخصائص المغناطيسية والكهربائية من بحث في قاعدة بيانات Web of Science حتى عام 2008؛ ويستمر هذا التزايد المطرد حتى اليوم.

المواد المغناطيسية الكهربائية

لوضع المواد متعددة الخصائص المغناطيسية والكهربائية في سياقها التاريخي الصحيح، لا بد من النظر أيضًا في المواد المغناطيسية الكهربائية ، حيث يُعدِّل المجال الكهربائي الخصائص المغناطيسية والعكس صحيح. مع أن المواد المغناطيسية الكهربائية ليست بالضرورة متعددة الخصائص المغناطيسية والكهربائية، فإن جميع المواد المغناطيسية الحديدية متعددة الخصائص المغناطيسية والكهربائية هي مواد مغناطيسية كهربائية خطية، حيث يُحدث المجال الكهربائي المُطبَّق تغييرًا في المغنطة يتناسب طرديًا مع شدته. للمواد المغناطيسية الكهربائية والتأثير المغناطيسي الكهربائي المُصاحب لها تاريخ أطول من المواد متعددة الخصائص المغناطيسية والكهربائية، كما هو موضح باللون الأزرق في الرسم البياني على اليمين. أول ذكر معروف للمغناطيسية الكهربائية ورد في طبعة عام 1959 من كتاب " الديناميكا الكهربائية للأوساط المتصلة " للاندو وليفشيتز ، والذي يتضمن التعليق التالي في نهاية قسم الكهروإجهادية :

دعونا نشير إلى ظاهرتين إضافيتين، من حيث المبدأ، يمكن أن توجدا. الأولى هي المغناطيسية الانضغاطية، وهي عبارة عن اقتران خطي بين مجال مغناطيسي في مادة صلبة وتشوه (مشابهة للكهرباء الانضغاطية). أما الثانية فهي اقتران خطي بين المجالين المغناطيسي والكهربائي في وسط ما، مما قد يُسبب، على سبيل المثال، مغنطة تتناسب مع المجال الكهربائي. يمكن أن توجد هاتان الظاهرتان في فئات معينة من التناظر المغناطيسي البلوري. مع ذلك، لن نتناول هاتين الظاهرتين بمزيد من التفصيل لأنه يبدو أنه حتى الآن، على الأرجح، لم يتم رصدهما في أي مادة.

بعد عام واحد، أثبت إي. إي. دزيالوشينسكي، باستخدام حجج التناظر ، أن مادة Cr₂O₃ يجب أن تتمتع بسلوك مغناطيسي كهربائي خطي، [ 11 ] وسرعان ما تحققت تنبؤاته على يد د. أستروف. [ 12 ] وعلى مدى العقود التالية، استمر البحث في المواد المغناطيسية الكهربائية بثبات في عدد من المجموعات البحثية في أوروبا، ولا سيما في الاتحاد السوفيتي السابق وفي مجموعة هـ. شميد في جامعة جنيف. وعُقدت سلسلة من المؤتمرات الشرقية الغربية بعنوان "ظواهر التفاعل المغناطيسي الكهربائي في البلورات" (MEIPIC) بين عامي 1973 (في سياتل) و 2009 (في سانتا باربرا) ، وفي الواقع، استخدم هـ. شميد مصطلح "متعدد الخصائص المغناطيسية الكهربائية" لأول مرة في وقائع مؤتمر MEIPIC لعام 1993 (في أسكونا). [ 13 ]

آليات الجمع بين الخاصية الكهروإجهادية والمغناطيسية

لكي تُصنّف مادة ما على أنها كهروإجهادية، يجب أن تمتلك استقطابًا كهربائيًا تلقائيًا يمكن التحكم فيه بواسطة مجال كهربائي مُطبّق. عادةً ما ينشأ هذا الاستقطاب الكهربائي من خلال تشوه بنيوي يكسر تناظر الانعكاس عن الطور الأصلي المتناظر مركزيًا. على سبيل المثال، في تيتانات الباريوم الكهروإجهادية النموذجية، BaTiO₃ ، يكون الطور الأصلي هو بنية البيروفسكايت المكعبة المثالية ABO₃ ، حيث يقع أيون Ti⁴⁺ في الموقع B في مركز ثماني السطوح التناسقي للأكسجين، ولا يوجد استقطاب كهربائي. في الطور الكهروإجهادي، ينزاح أيون Ti⁴⁺ بعيدًا عن مركز ثماني السطوح، مما يُسبب استقطابًا. يميل هذا الانزياح إلى أن يكون مُفضلاً فقط عندما يكون لأيون الموقع B توزيع إلكتروني بغلاف d فارغ (ما يُسمى بتوزيع d⁰ )، مما يُفضّل تكوين رابطة تساهمية مُخفّضة للطاقة بين أيون الموقع B وأنيونات الأكسجين المجاورة. [ 5 ]

يُعدّ شرط "d0-ness" [ 5 ] عائقًا واضحًا أمام تكوين المواد متعددة الخصائص المغناطيسية والكهربائية، إذ تنشأ المغناطيسية في معظم أكاسيد المعادن الانتقالية من وجود أغلفة d غير مكتملة في هذه المعادن. ونتيجةً لذلك، فإنّ الخاصية الفيروكهربائية في معظم المواد متعددة الخصائص المغناطيسية والكهربائية لها أصل مختلف. يصف ما يلي الآليات المعروفة التي تتجاوز هذا التناقض بين المغناطيسية الحديدية والفيروكهربائية. [ 14 ]

نشط الزوج الوحيد

في المواد متعددة الخصائص المغناطيسية والكهربائية النشطة ذات الأزواج الإلكترونية الحرة، [ 5 ] يُعزى الإزاحة الفيروكهربائية إلى كاتيون الموقع A، بينما تنشأ المغناطيسية من غلاف d غير مكتمل في الموقع B. ومن الأمثلة على ذلك فيريت البزموت ، BiFeO3 ، [ 15 ] و BiMnO3 ( على الرغم من أنه يُعتقد أنه مضاد للقطبية)، [ 16 ] وPbVO3 . [ 17 ] في هذه المواد، يمتلك كاتيون الموقع A (Bi3 + ، Pb2 + ) ما يُسمى بزوج إلكتروني حر نشط فراغيًا 6s2 ، ويُفضل انحراف كاتيون الموقع A عن مركزه من خلال مشاركة إلكترونية تُخفض الطاقة بين مدارات 6p الفارغة رسميًا في الموقع A ومدارات 2p الممتلئة للأكسجين . [ 18 ]

الفيروكهربائية الهندسية

في المواد الكهروإجهادية الهندسية، تُعدّ التشوهات الدورانية للأشكال متعددة السطوح القوة الدافعة لانتقال الطور البنيوي المؤدي إلى الحالة الكهروإجهادية القطبية، وليس تكوين رابطة تساهمية تشارك فيها الإلكترونات. تحدث هذه التشوهات الدورانية في العديد من أكاسيد المعادن الانتقالية؛ ففي البيروفسكايت، على سبيل المثال، تكون شائعة عندما يكون كاتيون الموقع A صغيرًا، مما يؤدي إلى انهيار ثماني السطوح الأكسجينية حوله. في البيروفسكايت، تعني الترابطية ثلاثية الأبعاد للأشكال متعددة السطوح عدم وجود استقطاب صافٍ؛ فإذا دار أحد ثماني السطوح إلى اليمين، يدور جاره المتصل به إلى اليسار، وهكذا. أما في المواد الطبقية، فقد تؤدي هذه الدورانات إلى استقطاب صافٍ.

تُعدّ فلوريدات الباريوم الانتقالية الطبقية، BaMF₄، حيث M = Mn، Fe، Co، Ni، Zn، من النماذج الأولية للمواد الكهروإجهادية الهندسية، والتي تتميز بانتقال كهروإجهادي عند حوالي 1000 كلفن وانتقال مغناطيسي إلى حالة مضادة للمغناطيسية عند حوالي 50 كلفن. [ 19 ] ولأن التشوه لا ينتج عن تهجين بين كاتيون الموقع d والأنيونات، فإنه يتوافق مع وجود المغناطيسية في الموقع B، مما يسمح بسلوك متعدد الخصائص. [ 20 ]

مثال آخر هو عائلة منجنيتات العناصر الأرضية النادرة سداسية الشكل (h- RMnO₃ حيث R = Ho -Lu, Y)، والتي تُظهر تحولًا طوريًا بنيويًا عند حوالي 1300 كلفن، يتكون أساسًا من ميلان ثنائيات الهرم MnO₅ . [ 10 ] على الرغم من أن الميلان نفسه لا يُظهر استقطابًا، إلا أنه يرتبط بتموج قطبي في طبقات أيونات R ، مما ينتج عنه استقطاب مقداره ~6 ميكروكولوم /سم² . ولأن الخاصية الفيروكهربائية ليست معامل الترتيب الأساسي، يُوصف هذا التحول بأنه غير مناسب . يتم الوصول إلى الطور متعدد الخصائص عند حوالي 100 كلفن عندما ينشأ ترتيب مضاد للمغناطيسية مثلثي الشكل نتيجة لإحباط الدوران المغزلي. [ 21 ] [ 22 ] 

طلب الرسوم

يمكن أن يحدث ترتيب الشحنات في المركبات التي تحتوي على أيونات ذات تكافؤ مختلط عندما تتمركز الإلكترونات، غير المتمركزة عند درجات الحرارة العالية، في نمط منتظم على مواقع كاتيونية مختلفة، مما يجعل المادة عازلة. عندما يكون نمط الإلكترونات المتمركزة قطبيًا، تكون حالة ترتيب الشحنات كهروإجهادية. عادةً ما تكون الأيونات في هذه الحالة مغناطيسية، وبالتالي تكون الحالة الكهروإجهادية متعددة الخصائص أيضًا. [ 23 ] أول مثال مقترح لمادة متعددة الخصائص ذات ترتيب شحنات هو LuFe₂O₄ ، الذي يترتب شحنه عند 330 كلفن بترتيب أيونات Fe²⁺ وFe³⁺. [ 24 ] يحدث الترتيب المغناطيسي الحديدي عند درجات حرارة أقل من 240 كلفن . ومع ذلك، فقد تم التشكيك مؤخرًا في قطبية ترتيب الشحنات. [ 25 ] بالإضافة إلى ذلك، يُقترح وجود كهروإجهادية مرتبة الشحنات في الماغنيتيت، Fe₃O₄ ، تحت درجة حرارة انتقال فيروي، [ 26 ] و (Pr,Ca) MnO₃ . [ 23 ]

الكهرباء الحديدية المدفوعة مغناطيسياً

في المواد متعددة الخصائص المغناطيسية [ 27 ]، يتم تحفيز الاستقطاب الكهربائي الكلي بواسطة ترتيب مغناطيسي بعيد المدى غير متناظر مركزيًا. وبصورة رسمية، فإن الاستقطاب الكهربائي،P{\displaystyle \mathbf {P} }، ويتم التعبير عنها بدلالة المغنطة، م{\displaystyle \mathbf {M} }، بواسطة

P∼م×(∇ر×م){\displaystyle \mathbf {P} \sim \mathbf {M} \times (\nabla _{\mathbf {r} }\times \mathbf {M} )}.

ومثل المواد الكهروإجهادية الهندسية التي نوقشت أعلاه، فإن الكهروإجهادية غير مناسبة، لأن الاستقطاب ليس هو معلمة الترتيب الأساسية (في هذه الحالة الترتيب الأساسي هو المغنطة) لانتقال الطور الفيروئي.

يُعدّ تكوّن الحالة الحلزونية المغناطيسية غير المتناظرة مركزياً، المصحوبة باستقطاب كهربائي حديدي صغير، عند درجة حرارة أقل من 28 كلفن في TbMnO₃، مثالاً نموذجياً . [ 8 ] في هذه الحالة، يكون الاستقطاب صغيراً، 10⁻² ميكروكولوم /سم² ، لأن آلية ربط بنية الدوران غير المتناظرة مركزياً بالشبكة البلورية هي اقتران الدوران المداري الضعيف. يحدث استقطاب أكبر عندما يكون الترتيب المغناطيسي غير المتناظر مركزياً ناتجاً عن تفاعل التبادل الفائق الأقوى، كما هو الحال في HoMnO₃ المعيني القائم والمواد ذات الصلة. [ 28 ] في كلتا الحالتين، يكون الاقتران المغناطيسي الكهربائي قوياً لأن الخاصية الكهربائية الحديدية ناتجة مباشرة عن الترتيب المغناطيسي.

المغناطيسية الإلكترونية f

بينما تتميز معظم المواد المغناطيسية الكهربائية متعددة الخصائص التي طُوّرت حتى الآن بمغناطيسية إلكترونات d التقليدية للمعادن الانتقالية وآلية جديدة للكهرباء الحديدية، فإنه من الممكن أيضًا إدخال نوع مختلف من المغناطيسية في مادة كهربائية حديدية تقليدية. وأوضح الطرق هي استخدام أيون من العناصر الأرضية النادرة ذي غلاف إلكتروني f غير مكتمل في الموقع A. ومن الأمثلة على ذلك مركب EuTiO3 ، الذي لا يمتلك خاصية الكهرباء الحديدية في الظروف المحيطة، ولكنه يصبح كذلك عند تعرضه لإجهاد طفيف، [ 29 ] أو عند زيادة ثابت شبكته البلورية، على سبيل المثال عن طريق استبدال بعض ذرات الباريوم في الموقع A. [ 30 ]

المواد المركبة

لا يزال تطوير مواد متعددة الخصائص أحادية الطور ذات مغنطة واستقطاب عاليين وترابط قوي بينهما عند درجة حرارة الغرفة يمثل تحديًا. لذا، تُعدّ المواد المركبة التي تجمع بين مواد مغناطيسية، مثل FeRh، [ 31 ] ومواد كهروإجهادية، مثل PMN-PT، مسارًا جذابًا وراسخًا لتحقيق خاصية تعدد الخصائص. ومن الأمثلة على ذلك الأغشية الرقيقة المغناطيسية على ركائز PMN-PT الكهروإجهادية، وهياكل Metglass/PVDF/Metglass ثلاثية الطبقات. [ 32 ] وقد تم مؤخرًا إثبات نمو طبقة تلو الأخرى لمركب متعدد الخصائص على المستوى الذري، يتكون من طبقات منفصلة من LuFeO3 الكهروإجهادي والمضاد للمغناطيسية الحديدية، تتناوب مع LuFe2O4 المغناطيسي الحديدي غير القطبي في شبكة فائقة. [ 33 ]

يُعدّ السيراميك ذو البنية الأساسية-الغلافية نهجًا واعدًا جديدًا، حيث تتشكل مادة مركبة مغناطيسية-كهربائية في الموقع أثناء عملية التخليق. في النظام (BiFe 0.9 Co 0.1 O 3 ) 0.4 -(Bi 1/2 K 1/2 TiO 3 ) 0.6 (BFC-BKT)، لوحظ اقتران مغناطيسي-كهربائي قوي جدًا على المستوى المجهري باستخدام مجهر القوة الكهروضوئية (PFM) تحت تأثير مجال مغناطيسي. علاوة على ذلك، لوحظ تبديل المغنطة عبر مجال كهربائي باستخدام مجهر القوة المغناطيسية (MFM). [ 34 ] تتكون الحبيبات النشطة مغناطيسيًا-كهربائيًا ذات البنية الأساسية-الغلافية من نوى مغناطيسية من CoFe 2 O 4 (CFO) وغلاف (BiFeO 3 ) 0.6 -(Bi 1/2 K 1/2 TiO 3 ) 0.4 (BFO-BKT)، حيث تتمتع النواة والغلاف ببنية شبكية متجانسة. [ 35 ] آلية الاقتران المغناطيسي الكهربائي القوي هي من خلال تفاعل التبادل المغناطيسي بين CFO وBFO عبر واجهة النواة والقشرة، مما يؤدي إلى درجة حرارة نيل عالية بشكل استثنائي تبلغ 670 كلفن لطور BF-BKT.

آخر

وردت تقارير عن اقتران مغناطيسي كهربائي قوي عند درجة حرارة الغرفة في المواد متعددة الخصائص من النوع الأول، مثل البيروفسكايت المغناطيسي "المخفف" (PbZr 0.53 Ti 0.47 O 3 ) 0.6 –(PbFe 1/2 Ta 1/2 O 3 ) 0.4 (PZTFT) في بعض أطوار أوريفيليوس. وقد لوحظ هنا اقتران مغناطيسي كهربائي قوي على المستوى المجهري باستخدام مجهر القوة الكهروضوئية (PFM) تحت تأثير مجال مغناطيسي، من بين تقنيات أخرى. [ 36 ] [ 37 ] كما وردت تقارير عن مواد متعددة الخصائص هجينة عضوية-غير عضوية في عائلة بيروفسكايت فورمات المعادن، [ 38 ] بالإضافة إلى مواد متعددة الخصائص جزيئية مثل [(CH 3 ) 2 NH 2 ][Ni(HCOO) 3 ]، مع اقتران وسيطه الإجهاد المرن بين معاملات الترتيب. [ 39 ]

تصنيف

تم تقديم مخطط تصنيف مفيد للمواد متعددة الخصائص إلى ما يسمى بالمواد متعددة الخصائص من النوع الأول والنوع الثاني في عام 2009 بواسطة د. خومسكي. [ 40 ]

اقترح خومسكي مصطلح " متعدد الخصائص من النوع الأول" للمواد التي تظهر فيها الخاصية الفيروكهربائية والمغناطيسية عند درجات حرارة مختلفة، وتنشأ من آليات مختلفة. عادةً ما يحدث التشوه البنيوي الذي يُؤدي إلى ظهور الخاصية الفيروكهربائية عند درجة حرارة عالية، بينما يبدأ الترتيب المغناطيسي، الذي يكون عادةً مضادًا للمغناطيسية، عند درجة حرارة منخفضة. المثال النموذجي هو BiFeO₃ ( درجة حرارة كوري = 1100 كلفن، درجة حرارة نيتروجين = 643 كلفن)، حيث تُحفز الخاصية الفيروكهربائية بواسطة الزوج الإلكتروني الحر النشط كيميائيًا فراغيًا لأيون Bi³⁺ ، بينما ينتج الترتيب المغناطيسي عن آلية التبادل الفائق المعتادة. يُعد YMnO₃ [ 41 ] ( درجة حرارة كوري = 914 كلفن، درجة حرارة نيتروجين = 76 كلفن) أيضًا من النوع الأول، على الرغم من أن خاصيته الفيروكهربائية تُسمى "غير مناسبة"، أي أنها تأثير ثانوي ناتج عن تشوه بنيوي آخر (أولي). إن الظهور المستقل للمغناطيسية والفييروكهربائية يعني أن نطاقات هاتين الخاصيتين يمكن أن توجد بشكل مستقل عن بعضها البعض. تُظهر معظم المواد متعددة الخصائص من النوع الأول استجابة مغناطيسية كهربائية خطية، بالإضافة إلى تغيرات في قابلية العزل الكهربائي عند الانتقال الطوري المغناطيسي.

بنية فيريت البزموت

يُستخدم مصطلح " متعدد الخصائص المغناطيسية والكهربائية من النوع الثاني " لوصف المواد التي يكسر فيها الترتيب المغناطيسي تناظر الانعكاس، مما يؤدي مباشرةً إلى ظهور الخاصية الفيروكهربائية. في هذه الحالة، تكون درجات حرارة الترتيب للظاهرتين متطابقة. المثال النموذجي هو TbMnO₃ [ 42 ] ، حيث يبدأ ظهور لولب مغناطيسي غير متناظر مركزيًا مصحوبًا باستقطاب فيروكهربائي عند 28 كلفن. ولأن الانتقال نفسه يُسبب كلا التأثيرين، فهما مرتبطان ارتباطًا وثيقًا بحكم التصميم. مع ذلك، تميل الاستقطابات الفيروكهربائية إلى أن تكون أصغر بعدة مراتب من تلك الموجودة في متعددات الخصائص المغناطيسية والكهربائية من النوع الأول، وعادةً ما تكون في حدود 10⁻² ميكروكولوم /سم² [ 40 ] . وقد تم الإبلاغ عن التأثير المعاكس أيضًا في ملح نقل الشحنة العازل من نوع موت – (BEDT-TTF)₂Cu[N(CN)₆]2 ]Cl. [ 43 ] هنا، يؤدي انتقال ترتيب الشحنة إلى حالة كهروإجهادية قطبية إلى ترتيب مغناطيسي، مما يؤدي مرة أخرى إلى اقتران وثيق بين الترتيب الكهروإجهادي، وفي هذه الحالة الترتيب المضاد للمغناطيسية.

التناظر والاقتران

يرتبط تكوين الترتيب الفيروئي دائمًا بكسر التناظر. فعلى سبيل المثال، ينكسر تناظر الانعكاس المكاني عندما تكتسب المواد الفيروكهربائية عزم ثنائي القطب الكهربائي، وينكسر تناظر انعكاس الزمن عندما تصبح المواد الفيرومغناطيسية مغناطيسية. ويمكن وصف كسر التناظر بمعامل ترتيب، وهو الاستقطاب P والمغنطة M في هذين المثالين، ويؤدي إلى حالات أرضية متكافئة متعددة يمكن اختيارها بواسطة المجال المرافق المناسب؛ كهربائي أو مغناطيسي للمواد الفيروكهربائية أو الفيرومغناطيسية على التوالي. وهذا ما يؤدي، على سبيل المثال، إلى التبديل المألوف للبتات المغناطيسية باستخدام المجالات المغناطيسية في تخزين البيانات المغناطيسية.

تتميز المواد الفيروئية عادةً بسلوك معاملات ترتيبها تحت تأثير انعكاس الفضاء وانعكاس الزمن (انظر الجدول). يؤدي انعكاس الفضاء إلى عكس اتجاه الاستقطاب (وبالتالي تكون ظاهرة الاستقطاب غير متناظرة مع انعكاس الفضاء) مع بقاء المغنطة ثابتة. ونتيجةً لذلك، تظل المواد الفيرومغناطيسية غير القطبية والمواد الفيروإلاستيكية ثابتة تحت تأثير انعكاس الفضاء، بينما لا تظل المواد الفيروكهربائية القطبية كذلك. من ناحية أخرى، يُغير انعكاس الزمن إشارة المغنطة (M) (وهي بالتالي غير متناظرة مع انعكاس الزمن)، بينما تظل إشارة الاستقطاب (P) ثابتة. لذلك، تظل المواد الفيروإلاستيكية غير المغناطيسية والمواد الفيروكهربائية ثابتة تحت تأثير انعكاس الزمن، بينما لا تظل المواد الفيرومغناطيسية كذلك.

متناظر انعكاس الفضاءانعكاس الفضاء غير المتناظر
متناظر عكس الزمنالمواد المرنة الحديديةالمواد الكهروإجهادية
انعكاس الزمن المتناظرمغناطيسي حديديمادة مغناطيسية كهربائية متعددة الخصائص

المواد المغناطيسية الكهربائية متعددة الخصائص هي مواد مضادة للتناظر في كل من انعكاس الفضاء وانعكاس الزمن لأنها مغناطيسية حديدية وكهربائية حديدية في آن واحد.

يمكن أن يؤدي اجتماع انكسارات التناظر في المواد متعددة الخصائص إلى اقتران بين معاملات الترتيب، بحيث يمكن التحكم في إحدى خصائص المادة باستخدام المجال المرافق للخاصية الأخرى. على سبيل المثال، تتميز المواد الكهروإجهادية المرنة بخاصية الكهروإجهادية ، أي أن المجال الكهربائي قادر على إحداث تغيير في شكلها أو أن الضغط قادر على توليد جهد كهربائي، وتُظهر المواد المغناطيسية المرنة سلوكًا كهروإجهاديًا مغناطيسيًا مماثلًا . ومن الأمور الجذابة بشكل خاص في التقنيات المحتملة التحكم في المغناطيسية باستخدام مجال كهربائي في المواد متعددة الخصائص المغناطيسية الكهربائية، نظرًا لأن المجالات الكهربائية تتطلب طاقة أقل من نظيراتها المغناطيسية.

التطبيقات

التحكم في المغناطيسية بواسطة المجال الكهربائي

كان الدافع التكنولوجي الرئيسي لاستكشاف المواد متعددة الخصائص المغناطيسية والكهربائية هو إمكانية التحكم في المغناطيسية باستخدام المجالات الكهربائية عبر اقترانها المغناطيسي الكهربائي. ويمكن لهذه القدرة أن تُحدث تحولًا تكنولوجيًا جذريًا، نظرًا لأن إنتاج المجالات الكهربائية أقل استهلاكًا للطاقة بكثير من إنتاج المجالات المغناطيسية (التي تتطلب بدورها تيارات كهربائية) المستخدمة في معظم التقنيات الحالية القائمة على المغناطيسية. وقد تحققت نجاحات في التحكم في اتجاه المغناطيسية باستخدام مجال كهربائي، على سبيل المثال في البنى غير المتجانسة للمعادن المغناطيسية الحديدية التقليدية ومركب BiFeO3 متعدد الخصائص المغناطيسية والكهربائية ، [ 44 ] وكذلك في التحكم في الحالة المغناطيسية ، على سبيل المثال من حالة مضادة للمغناطيسية الحديدية إلى حالة مغناطيسية حديدية في FeRh. [ 45 ]

في الأغشية الرقيقة متعددة الخصائص، يمكن استغلال معاملات الترتيب المغناطيسي والكهربائي الحديدي المترافقة لتطوير أجهزة إلكترونية مغناطيسية. تشمل هذه الأجهزة أجهزة إلكترونية دورانية مبتكرة ، مثل مستشعرات المقاومة المغناطيسية النفقية (TMR) وصمامات الدوران ذات الوظائف القابلة للضبط بواسطة المجال الكهربائي. يتكون جهاز TMR النموذجي من طبقتين من المواد المغناطيسية الحديدية تفصل بينهما حاجز نفق رقيق (حوالي 2  نانومتر) مصنوع من غشاء رقيق متعدد الخصائص. [ 46 ] في هذا الجهاز، يمكن ضبط نقل الدوران عبر الحاجز كهربائيًا. في تكوين آخر، يمكن استخدام طبقة متعددة الخصائص كطبقة تثبيت انحياز التبادل. إذا أمكن ضبط اتجاهات الدوران المضادة للمغناطيسية الحديدية في طبقة التثبيت متعددة الخصائص كهربائيًا، فإنه يمكن التحكم في المقاومة المغناطيسية للجهاز بواسطة المجال الكهربائي المطبق. [ 47 ] يمكن أيضًا استكشاف عناصر ذاكرة متعددة الحالات، حيث تُخزن البيانات في كل من الاستقطاب الكهربائي والمغناطيسي.

أجهزة الراديو والترددات العالية

يتم استكشاف الهياكل المركبة متعددة الخصائص في شكلها الكتلي لتطبيقات أجهزة استشعار المجال المغناطيسي المتردد عالية الحساسية وأجهزة الميكروويف القابلة للضبط كهربائياً مثل المرشحات والمذبذبات ومغيرات الطور (حيث يتم ضبط الرنين المغناطيسي الحديدي أو الحديدي أو المضاد للحديد كهربائياً بدلاً من مغناطيسياً). [ 48 ]

تطبيقات متقاطعة في مجالات أخرى من الفيزياء

استُخدمت المواد متعددة الخصائص المغناطيسية والكهربائية لمعالجة مسائل أساسية في علم الكونيات وفيزياء الجسيمات. [ 49 ] في الحالة الأولى، استُغلت حقيقة أن الإلكترون المفرد مادة مثالية متعددة الخصائص المغناطيسية والكهربائية، حيث يتطلب التناظر أن يتخذ أي عزم ثنائي قطب كهربائي له نفس محور عزمه ثنائي القطب المغناطيسي، للبحث عن عزم ثنائي القطب الكهربائي للإلكترون. باستخدام المادة متعددة الخصائص المغناطيسية والكهربائية المصممة (Eu,Ba)TiO3 ، رُصد التغير في العزم المغناطيسي الصافي عند تبديل الاستقطاب الكهربائي الحديدي في مجال كهربائي مطبق، مما سمح باستخلاص حد أعلى للقيمة المحتملة لعزم ثنائي القطب الكهربائي للإلكترون. [ 50 ] هذه الكمية مهمة لأنها تعكس مقدار كسر تناظر انعكاس الزمن (وبالتالي تناظر CP) في الكون، مما يفرض قيودًا صارمة على نظريات فيزياء الجسيمات الأولية. في مثال ثانٍ، تبين أن الانتقال الطوري غير الطبيعي وغير المناسب هندسيًا للكهرباء الحديدية في المنجنيتات السداسية له خصائص تناظر مشتركة مع انتقالات الطور المقترحة في الكون المبكر. [ 51 ] ونتيجة لذلك، يمكن استخدام المنجنيتات السداسية لإجراء تجارب في المختبر لاختبار جوانب مختلفة من فيزياء الكون المبكر. [ 52 ] وعلى وجه الخصوص، تم التحقق من آلية مقترحة لتكوين الأوتار الكونية، [ 52 ] ويجري استكشاف جوانب تطور الأوتار الكونية من خلال رصد نظائرها من تقاطع المجالات متعددة الخصائص.

تطبيقات تتجاوز الكهرومغناطيسية

تم تحديد عدد من التطبيقات غير المتوقعة الأخرى في السنوات القليلة الماضية، معظمها في فيريت البزموت متعدد الخصائص، والتي لا يبدو أنها مرتبطة بشكل مباشر بالاقتران بين المغناطيسية والكهرباء الحديدية. وتشمل هذه التطبيقات التأثير الكهروضوئي [ 53 ] ، والتحفيز الضوئي [ 54 ] ، واستشعار الغازات [ 55 ] . ومن المرجح أن يكون الجمع بين الاستقطاب الكهربائي الحديدي وفجوة النطاق الصغيرة المكونة جزئيًا من حالات d للمعادن الانتقالية مسؤولاً عن هذه الخصائص المميزة.

تم تطوير أغشية متعددة الخصائص ذات بنية فجوة نطاق مناسبة لتُستخدم في الخلايا الشمسية، مما أدى إلى كفاءة عالية في تحويل الطاقة بفضل فصل حاملات الشحنة الفعال الناتج عن الاستقطاب الكهربائي الحديدي وتوليد الجهد الضوئي فوق نطاق الطاقة. وقد أُجريت أبحاث على أغشية متنوعة، كما يوجد نهج جديد لضبط فجوة النطاق لأكسيد البيروفسكايت المزدوج متعدد الطبقات بشكل فعال من خلال هندسة ترتيب الكاتيونات في Bi₂FeCrO₆ . [ 56 ]

الديناميكيات

تعددية الخصائص المغناطيسية والكهربائية الديناميكية

أُشير مؤخرًا إلى أنه، كما يمكن توليد الاستقطاب الكهربائي عن طريق الترتيب المغناطيسي المتغير مكانيًا، يمكن توليد المغناطيسية عن طريق الاستقطاب المتغير زمنيًا. وقد سُميت الظاهرة الناتجة بالتعددية المغناطيسية الديناميكية . [ 57 ]م{\displaystyle \mathbf {M} }يُعطى بواسطة

م∼P×∂P∂ت{\displaystyle \mathbf {M} \sim \mathbf {P} \times {\frac {\partial \mathbf {P} }{\partial t}}}

أينP{\displaystyle \mathbf {P} }الاستقطاب و×{\displaystyle \times }يشير إلى الضرب الاتجاهي. ويكمن وراء مجموعة الظواهر المتنوعة التالية الصيغة الديناميكية للتعددية المغناطيسية: [ 57 ]

  • تأثير زيمان للفونونات، حيث تمتلك الفونونات ذات الاستقطاب الدائري المتعاكس طاقات مختلفة في مجال مغناطيسي. هذه الظاهرة بانتظار التحقق التجريبي.
  • إثارة الماغنونات الرنانة بواسطة الفونونات المدفوعة ضوئياً. [ 58 ]
  • مغنطات كهربائية من نوع دزيلاوشينسكي-موريا. [ 59 ]
  • تأثير فاراداي العكسي. [ 60 ]
  • نكهات غريبة من الحرج الكمي. [ 61 ]

العمليات الديناميكية

يهتم علم ديناميكيات الأنظمة متعددة الخصائص بفهم التطور الزمني للترابط بين مختلف أنواع الخصائص المغناطيسية والكهربائية ، لا سيما في ظل وجود مجالات خارجية. ويستند البحث الحالي في هذا المجال إلى إمكانية ظهور تطبيقات جديدة تعتمد على طبيعة الترابط في الديناميكيات، وإلى البحث عن فيزياء جديدة تكمن في صميم الفهم الأساسي للإثارات المغناطيسية والكهربائية الأولية. ويركز عدد متزايد من الدراسات حول ديناميكيات المواد المغناطيسية والكهربائية على الترابط بين معلمات الترتيب الكهربائي والمغناطيسي في هذه المواد. وفي هذا النوع من المواد، يستكشف البحث الرائد، نظريًا وتجريبيًا، الحدود الأساسية (مثل سرعة الترابط الذاتي، وقوة الترابط، وتصنيع المواد) للترابط المغناطيسي الكهربائي الديناميكي، وكيفية الوصول إلى هذه الحدود واستغلالها لتطوير تقنيات جديدة.

تُعدّ عمليات التبديل جوهر التقنيات المقترحة القائمة على الاقتران المغناطيسي الكهربائي، إذ تصف هذه العمليات كيفية التحكم في الخصائص المغناطيسية الكلية للمادة بواسطة المجال الكهربائي، والعكس صحيح. ويُفسَّر جزء كبير من فيزياء هذه العمليات بديناميكيات النطاقات وجدرانها . ومن الأهداف المهمة للبحوث الحالية تقليل زمن التبديل، من أجزاء من الثانية (النظام شبه الساكن) إلى نطاق النانوثانية وما دونه، وهو النطاق الزمني النموذجي المطلوب للإلكترونيات الحديثة، مثل أجهزة الذاكرة من الجيل التالي.

تُحفز العمليات فائقة السرعة التي تعمل على نطاق البيكوثانية والفيمتوثانية وحتى الأتوثانية، وتُدرس باستخدام الأساليب البصرية التي تُعد في طليعة العلوم الحديثة. وتخضع الفيزياء الكامنة وراء الملاحظات على هذه النطاقات الزمنية القصيرة لديناميكيات غير متوازنة، وعادةً ما تستخدم عمليات رنانة. ومن الأمثلة على العمليات فائقة السرعة التحول من حالة مضادة للمغناطيسية خطية إلى حالة مضادة للمغناطيسية حلزونية في أكسيد النحاس (CuO) عند إثارته  بنبضة ليزرية مدتها 40 فيمتوثانية وطول موجي 800 نانومتر. [ 62 ] ويُظهر مثال آخر إمكانية التحكم المباشر في الموجات المغزلية باستخدام إشعاع تيراهيرتز على أكسيد النيكل (NiO) المضاد للمغناطيسية. [ 63 ] تُعد هذه أمثلة واعدة لكيفية أن يؤدي تبديل الخصائص الكهربائية والمغناطيسية في المواد متعددة الخصائص، بوساطة الطبيعة المختلطة للديناميكيات المغناطيسية الكهربائية، إلى معالجة البيانات فائقة السرعة، والاتصالات، وأجهزة الحوسبة الكمومية.

يهدف البحث الحالي في ديناميكيات المجال المغناطيسي إلى معالجة العديد من الأسئلة المفتوحة؛ التحقيق العملي وإثبات تبديل المجال فائق السرعة، وتطوير تطبيقات جديدة أخرى تعتمد على الديناميكيات القابلة للضبط، على سبيل المثال اعتماد خصائص العزل الكهربائي على التردد، والفهم الأساسي للطابع المختلط للإثارات (على سبيل المثال في حالة ME، أنماط الفونون-الماغنون المختلطة  - "الكهرومغناطيسات")، والاكتشاف المحتمل لفيزياء جديدة مرتبطة باقتران المجال المغناطيسي.

النطاقات وجدران النطاقات

رسم تخطيطي يوضح الحالات الأربع المحتملة للمجالات المغناطيسية الحديدية الكهربائية، حيث يكون لكل من الاستقطاب (ثنائي القطب الكهربائي المشار إليه بالشحنات) والمغنطة (السهم الأحمر) اتجاهان متعاكسان. تفصل بين هذه المجالات أنواع مختلفة من جدران المجال، مصنفة حسب معاملات الترتيب التي تتغير عبر الجدار.

كأي مادة حديدية، ينقسم النظام متعدد الخصائص إلى نطاقات. النطاق هو منطقة ممتدة مكانيًا ذات اتجاه وطور ثابتين لمعاملات ترتيبها. تفصل بين النطاقات المتجاورة مناطق انتقالية تُسمى جدران النطاقات.

خصائص المجالات متعددة الخصائص المغناطيسية والكهربائية

على عكس المواد ذات الترتيب الحديدي الأحادي، تتميز المجالات في المواد متعددة الخصائص الحديدية بخصائص ووظائف إضافية. فعلى سبيل المثال، تتميز هذه المجالات بتجميع اثنين على الأقل من معايير الترتيب. [ 64 ] قد تكون معايير الترتيب مستقلة (وهذا شائع ولكنه ليس شرطًا أساسيًا للمواد متعددة الخصائص الحديدية من النوع الأول) أو مترابطة (وهذا شرط أساسي للمواد متعددة الخصائص الحديدية من النوع الثاني).

إن العديد من الخصائص المتميزة التي تميز المجالات في المواد متعددة الخصائص عن تلك الموجودة في المواد ذات الترتيب الفيروئي الأحادي هي نتيجة للاقتران بين معلمات الترتيب.

  • يمكن أن يؤدي هذا الاقتران إلى أنماط ذات توزيع و/أو طوبولوجيا للمجالات التي تقتصر على المواد متعددة الخصائص المغناطيسية والكهربائية.
  • عادة ما يكون اقتران معامل الترتيب متجانسًا عبر المجال، أي أن تأثيرات التدرج ضئيلة.
  • في بعض الحالات، تكون القيمة الصافية المتوسطة لمعامل الترتيب لنمط نطاق ما أكثر أهمية للاقتران من قيمة معامل الترتيب لنطاق فردي. [ 65 ]

تؤدي هذه المشكلات إلى وظائف جديدة تفسر الاهتمام الحالي بهذه المواد.

خصائص جدران النطاقات متعددة الخصائص المغناطيسية والكهربائية

جدران النطاقات هي مناطق انتقالية ممتدة مكانيًا، تُسهّل انتقال معامل الترتيب من نطاق إلى آخر. وبالمقارنة مع النطاقات، فإن جدران النطاقات غير متجانسة، وقد تتمتع بتناظر أقل. وهذا قد يُعدّل خصائص المواد متعددة الخواص المغناطيسية والكهربائية، واقتران معاملات ترتيبها، مما يؤدي إلى تأثير مغناطيسي كهربائي غير متجانس . وقد تُظهر جدران النطاقات في المواد متعددة الخواص المغناطيسية والكهربائية خصائص ثابتة [ 66 ] وديناميكية [ 67 ] مميزة .

تشير الخصائص الثابتة إلى الجدران غير المتحركة. ويمكن أن تنتج عن

  • الأبعاد المخفضة
  • العرض المحدود للجدار
  • التناظر المختلف للجدار
  • عدم التجانس الكيميائي أو الإلكتروني أو معامل الترتيب المتأصل داخل الجدران وتأثيرات التدرج الناتجة. [ 68 ]

توليف

يمكن أن تظهر الخصائص متعددة الفيروئية في مجموعة كبيرة ومتنوعة من المواد. لذلك، تُستخدم العديد من طرق تصنيع المواد التقليدية، بما في ذلك التخليق في الحالة الصلبة ، [ 69 ] والتخليق الحراري المائي ، ومعالجة سول-جل ، والترسيب القائم على الفراغ ، والمنطقة العائمة .

تتطلب بعض أنواع المواد متعددة الخصائص تقنيات معالجة أكثر تخصصًا، مثل

  • الترسيب القائم على الفراغ (على سبيل المثال: MBE ، PLD ) لترسيب الأغشية الرقيقة للاستفادة من بعض المزايا التي قد تأتي مع الهياكل الطبقية ثنائية الأبعاد مثل: المواد متعددة الخصائص التي تتوسطها الإجهاد، والهياكل غير المتجانسة، والتباين.
  • التخليق الصلب عالي الضغط لتحقيق استقرار الهياكل شبه المستقرة أو المشوهة للغاية، أو في حالة المواد متعددة الخصائص القائمة على البزموت بسبب التقلب العالي للبزموت.

قائمة المواد

معظم المواد متعددة الخصائص المغناطيسية والكهربائية التي تم تحديدها حتى الآن هي أكاسيد فلزات انتقالية، وهي مركبات تتكون من فلزات انتقالية (عادةً من السلسلة 3d ) مع الأكسجين، وغالبًا ما تحتوي على كاتيون إضافي من عناصر المجموعة الرئيسية. تُعد أكاسيد الفلزات الانتقالية فئةً مناسبةً من المواد لتحديد المواد متعددة الخصائص المغناطيسية والكهربائية لعدة أسباب:

  • عادة ما تكون الإلكترونات 3d الموضعية على المعدن الانتقالي مغناطيسية إذا كانت مملوءة جزئيًا بالإلكترونات.
  • يحتل الأكسجين موقعًا مثاليًا في الجدول الدوري، إذ أن الروابط التي يشكلها مع الفلزات الانتقالية ليست أيونية للغاية (مثل جاره الفلور، F) ولا تساهمية للغاية (مثل جاره النيتروجين، N). ونتيجة لذلك، فإن روابطه مع الفلزات الانتقالية قابلة للاستقطاب إلى حد ما، وهو ما يُعدّ عاملًا مساعدًا للخاصية الكهروإجهادية.
  • تميل المعادن الانتقالية والأكسجين إلى أن تكون وفيرة في الأرض، وغير سامة، ومستقرة، وغير ضارة بالبيئة.

تتمتع العديد من المواد متعددة الخصائص ببنية البيروفسكايت . ويرجع ذلك جزئياً إلى عوامل تاريخية - حيث أن معظم المواد الكهروإجهادية التي تمت دراستها جيداً هي من نوع البيروفسكايت - وجزئياً إلى التنوع الكيميائي العالي لهذه البنية.  

فيما يلي قائمة ببعض المواد متعددة الخصائص المغناطيسية والكهربائية الأكثر دراسة، مع درجات حرارة الترتيب المغناطيسي والكهربائي الحديدي الخاصة بها. وعندما تُظهر المادة أكثر من انتقال طوري واحد، سواءً كان كهربائيًا حديديًا أو مغناطيسيًا، يُذكر الانتقال الأكثر صلةً بسلوكها متعدد الخصائص المغناطيسية والكهربائية.

درجة الحرارة الحرجة
مادةمادة كهروإجهادية T C [K]درجة الحرارة المغناطيسية T N أو T C [K]نوع من أنواع الكهرباء الحديدية
BiFeO 31100653زوج وحيد
h-YMnO 3920 [ 70 ] [ 71 ]80هندسي (غير صحيح)
بانيف 4هندسي (صحيح)
PbVO 3زوج وحيد
BiMnO 3زوج وحيد
LuFe 2 O 4تم إصدار أمر بالدفع
HoMn 2 O 539 [ 72 ]محرك مغناطيسي
h-HoMnO 3873 [ 71 ]76هندسي (غير صحيح)
h-ScMnO 3129 [ 71 ]هندسي (غير صحيح)
h-ErMnO 3833 [ 71 ]80هندسي (غير صحيح)
h-TmMnO 3>573 [ 71 ]86هندسي (غير صحيح)
h-YbMnO 3993 [ 71 ]87هندسي (غير صحيح)
h-LuMnO 3>750 [ 71 ]96هندسي (غير صحيح)
K 2 SeO 4هندسي
Cs 2 CdI 4هندسي
TbMnO 32742 [ 73 ]محرك مغناطيسي
Ni 3 V 2 O 86.5 [ 74 ]
MnWO 413.5 [ 75 ]محرك مغناطيسي
أكسيد النحاس230 [ 76 ]230محرك مغناطيسي
ZnCr 2 Se 4110 [ 77 ]20
LiCu 2 O 2[ 78 ]
Ni 3 B 7 O 13 I[ 79 ]

انظر أيضاً

مراجعات حول المواد متعددة الخصائص المغناطيسية والكهربائية

[ 56 ]

محاضرات وأفلام وثائقية عن المواد متعددة الخصائص المغناطيسية والكهربائية

فيلم وثائقي من إنتاج قناة فرانس 24 بعنوان "نيكولا سبالدين: رائد المواد متعددة الخصائص المغناطيسية والكهربائية" (12 دقيقة)

ندوة بعنوان "التحكم بالمجال الكهربائي في المغناطيسية" يقدمها ر. راميش في جامعة ميشيغان (ساعة واحدة) رامامورثي راميش | التحكم بالمجال الكهربائي في المغناطيسية

جائزة ماكس روسلر للمواد متعددة الخصائص المغناطيسية والكهربائية في المعهد الفدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ (5 دقائق): نيكولا سبالدين، أستاذ نظرية المواد في المعهد الفدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ

ندوة المركز الدولي للفيزياء النظرية بعنوان "من المواد إلى علم الكونيات: دراسة الكون المبكر تحت المجهر" يقدمها نيكولا سبالدين (ساعة واحدة) من المواد إلى علم الكونيات: دراسة الكون المبكر تحت المجهر - ندوة المركز الدولي للفيزياء النظرية

بحث تسويوشي كيمورا بعنوان "نحو أجهزة عالية الأداء باستخدام المواد متعددة الخصائص المغناطيسية والكهربائية" (4 دقائق): نحو أجهزة عالية الأداء باستخدام المواد متعددة الخصائص المغناطيسية والكهربائية

"الترابط القوي بين الكهرباء والمغناطيسية في المواد" بقلم يوشي توكورا (45 دقيقة): ندوة جائزة كيوتو الرابعة [ علوم وهندسة المواد ] يوشينوري توكورا، 2 يوليو 2017

"هدم الجدار نحو عصر المواد التالي"، مؤتمر "الجدران المتساقطة"، برلين (15 دقيقة): كيف يبشر علم المواد بفئة جديدة من التقنيات | نيكولا سبالدين

مراجع

  1. 1 2 سبالدين، نيكولا أ.؛ فيبيغ، مانفريد (2005). "نهضة المواد المغناطيسية الكهربائية متعددة الخصائص". مجلة ساينس . 309 (5733): 391-392 . doi : 10.1126/science.1113357 . PMID 16020720. S2CID 118513837 .  
  2. ↑ سبالدين، نيكولا أ.؛ فيبيغ، مانفريد؛ موستوفوي، ماكسيم (2008). "العزم الحلقي في فيزياء المادة المكثفة وعلاقته بالتأثير المغناطيسي الكهربائي" (ملف PDF) . مجلة الفيزياء: المادة المكثفة . 20 (43) 434203. رمز Bibcode : 2008JPCM...20Q4203S . doi : 10.1088/0953-8984/20/43/434203 . S2CID 53455483 . 
  3. ↑ إيديرير، كلود؛ سبالدين، نيكولا أ. (2007). "نحو نظرية مجهرية للعزوم الحلقية في البلورات الدورية الضخمة" (ملف PDF) . مجلة Physical Review B. 76 ( 21) 214404. arXiv : 0706.1974 . Bibcode : 2007PhRvB..76u4404E . doi : 10.1103/PhysRevB.76.214404 . hdl : 2262/31370 . S2CID 55003368 . 
  4. ↑ راميش، ر.؛ سبالدين، نيكولا أ. (2007). " المواد متعددة الخصائص المغناطيسية والكهربائية: التقدم والآفاق في الأغشية الرقيقة". مجلة نيتشر ماتيريالز . 6 (1): 21-29 . رمز Bibcode : 2007NatMa...6...21R . doi : 10.1038/nmat1805 . ISSN 1476-4660 . PMID 17199122 .  
  5. 1 2 3 4 5 هيل، نيكولا أ. (2000). "لماذا يوجد عدد قليل جدًا من المواد الكهروإجهادية المغناطيسية؟". مجلة الكيمياء الفيزيائية ب . 104 (29): 6694-6709 . doi : 10.1021/jp000114x .
  6. ↑ سبالدين، نيكولا (2015-07-03). "ابحث عن سؤالك الأكثر إثارة للاهتمام" . مجلة ساينس . 349 (6243): 110. رمز Bibcode : 2015Sci...349..110S . doi : 10.1126/science.349.6243.110 . ISSN 0036-8075 . PMID 26138981 .  
  7. ↑ وانغ، ج.؛ وآخرون (مارس 2003). " هياكل رقيقة متعددة الخصائص من BiFeO3 ذات بنية غير متجانسة" ( ملف PDF) . مجلة ساينس . 299 (5613): 1719-1722 . Bibcode : 2003Sci...299.1719W . doi : 10.1126/science.1080615 . hdl : 10220/7391 . PMID 12637741. S2CID 4789558 .   
  8. 1 2 كيمورا، ت.؛ وآخرون ( 2003). "التحكم المغناطيسي في الاستقطاب الفيروكهربائي". نيتشر . 426 (6962): 55-58 . Bibcode : 2003Natur.426...55K . doi : 10.1038/nature02018 . PMID 14603314. S2CID 205209892 .   
  9. ↑ هور، ن.؛ وآخرون (2004). "انعكاس الاستقطاب الكهربائي والذاكرة في مادة متعددة الخصائص المغناطيسية والكهربائية بفعل المجالات المغناطيسية". مجلة نيتشر . 429 (6990): 392-395 . Bibcode : 2004Natur.429..392H . doi : 10.1038/nature02572 . PMID 15164057. S2CID 4424028 .   
  10. 1 2 فان أكين، باس ب؛ بالسترا ، توماس TM . فيليبيتي، أليسيو؛ سبالدين ، نيكولا أ. (2004-03-01). “أصل الطاقة الكهروضوئية في الكهرومغناطيسية YMnO 3 ” . مواد الطبيعة . 3 (3): 164– 170. بيب كود : 2004NatMa...3..164V . دوى : 10.1038/نمات1080 . اتش دي ال : 11370/7bb66ff3-c158-4b0d-bbdc-8c3e8d1178e8 . ردمك 1476-1122 . بميد 14991018 . S2CID 23513794 .   
  11. ↑ دزيالوشينسكي، إي إي (1960). "حول التأثير المغناطيسي الكهربائي في المواد المضادة للمغناطيسية" (ملف PDF) . مجلة الفيزياء السوفيتية JETP . 10 : 628.
  12. ↑ أستروف، د.ن. (1960). "التأثير المغناطيسي الكهربائي في المواد المضادة للمغناطيسية" . مجلة الفيزياء التجريبية والنظرية السوفيتية . 11 : 708.
  13. ↑ شميد، هانز (1994). "المواد المغناطيسية الكهربائية متعددة الخصائص" . المواد الكهروإجهادية . 162 (1): 317-338 . Bibcode : 1994Fer...162..317S . doi : 10.1080/00150199408245120 .
  14. ↑ سبالدين، نيكولا أ.؛ تشيونغ، سانغ ووك؛ راميش، رامامورثي (2010). "المواد متعددة الخصائص المغناطيسية والكهربائية: الماضي والحاضر والمستقبل". مجلة الفيزياء اليوم . 63 (10): 38-43 . Bibcode : 2010PhT....63j..38S . doi : 10.1063/1.3502547 . hdl : 20.500.11850/190313 . S2CID 36755212 . 
  15. ↑ نيتون، جيه بي؛ إيديرير، سي؛ واغمار، يو في؛ سبالدين، إن إيه ؛ رابي، كيه إم (2005). "دراسة مبدئية للاستقطاب التلقائي في متعدد الخصائص BiFeO3" (ملف PDF) . مجلة Physical Review B ، 71 (1) 014113. arXiv : cond-mat/0407679 . Bibcode : 2005PhRvB..71a4113N . doi : 10.1103/physrevb.71.014113 . hdl : 2262/31411 . S2CID 119006872 . 
  16. ↑ سيشادري، ر.؛ هيل، ن. أ. (2001). "تصوير دور أزواج الإلكترونات الحرة في مدار 6s لذرة البزموت في التشوه غير المركزي في مادة BiMnO3 المغناطيسية الحديدية". مجلة المواد الكيميائية . 13 (9): 2892-2899 . doi : 10.1021/cm010090m .
  17. ^ شبانتشينكو، رومان ف.؛ تشيرنايا، فيكتوريا الخامس؛ تسيرلين، ألكسندر أ؛ تشيزوف، بافيل س. سكلوفسكي، دميتري إي. أنتيبوف، يفغيني ف. خليبوف، يفغيني ب.؛ بومجاكوشين، فلاديمير؛ بالاجوروف ، أناتولي م. (2004-08-01). “التوليف والبنية وخصائص البيروفسكايت الجديد PbVO 3 ”. كيمياء المواد . 16 (17): 3267-3273 . دوى : 10.1021 / cm049310x . ردمك 0897-4756 . 
  18. ↑ واغمار، يو في؛ سبالدين، إن إيه؛ كاندبال، إتش سي؛ سيشادري، رام (17-03-2003). "مؤشرات المبادئ الأولية للفلزية وعدم مركزية الكاتيونات في كالكوجينيدات الملح الصخري من النوع IV-VI لعناصر الجرمانيوم والقصدير والرصاص ثنائية التكافؤ" (ملف PDF) . مجلة Physical Review B. 67 ( 12) 125111. Bibcode : 2003PhRvB..67l5111W . doi : 10.1103/PhysRevB.67.125111 .
  19. ↑ سكوت، ج. ف. (1979). "التحولات الطورية في BaMnF4". تقارير عن التقدم في الفيزياء . 42 (6): 1055-1084 . Bibcode : 1979RPPh...42.1055S . doi : 10.1088/0034-4885/42/6/003 . ISSN 0034-4885 . S2CID 250886107 .  
  20. ↑ إيديرير، كلود؛ سبالدين، نيكولا أ. (10 يوليو/تموز 2006). "أصل الخاصية الفيروكهربائية في فلوريدات الباريوم متعددة الخصائص BaMF4 : دراسة من المبادئ الأولى". مجلة Physical Review B. 74 ( 2) 024102. arXiv : cond-mat/0605042 . Bibcode : 2006PhRvB..74b4102E . doi : 10.1103/PhysRevB.74.024102 . hdl : 2262/31406 . S2CID 16780156 . 
  21. ^ ين إف، دي لا كروز سي، لورينز بي، جالستيان إي، صن واي، جوسبودينوف إم، تشو سي دبليو (2007). “مخططات الطور المغناطيسي للسداسي متعدد الحديد RMnO 3 (R = Er، Yb، Tm، و Ho)”. جي ماتر. الدقة . 22 (8): 2163– 2173. أرخايف : 0705.3825 . بيب كود : 2007JMatR..22.2163Y . دوى : 10.1557/JMR.2007.0271 . S2CID 119171858 . 
  22. ↑ ين ف، دي لا كروز سي آر، لورينز ب، صن واي واي، وانغ واي كيو، غوسبودينوف إم إم، تشو سي دبليو (2005). "شذوذات العزل الكهربائي عند درجات الحرارة المنخفضة في HoMnO3 : مخطط الطور المعقد" (ملف PDF) . مجلة Physical Review B ، 71 (18) 180407: 180407(R). arXiv : cond-mat/0503115 . Bibcode : 2005PhRvB..71r0407Y . doi : 10.1103/PhysRevB.71.180407 . S2CID 119326354 . 
  23. 1 2 برينك، جيرون فان دن؛ خومسكي، دانيال آي. (2008). "تعددية الفيروئية الناتجة عن ترتيب الشحنة". مجلة الفيزياء: المادة المكثفة . 20 (43) 434217. arXiv : 0803.2964 . Bibcode : 2008JPCM...20Q4217V . doi : 10.1088/0953-8984/20/43/434217 . ISSN 0953-8984 . S2CID 1037678 .  
  24. ↑ إيكيدا، ن.؛ وآخرون ( 2005). "الخاصية الفيروكهربائية الناتجة عن ترتيب تكافؤ الحديد في نظام LuFe₂O₄ المحبط الشحنة ". مجلة نيتشر . 436 (7054): 1136-1138 . Bibcode : 2005Natur.436.1136I . doi : 10.1038/nature04039 . PMID: 16121175. S2CID : 4408131 .   
  25. ↑ دي غروت، ج.؛ مولر، ت.؛ روزنبرغ، ر. أ.؛ كيفني، د. ج.؛ إسلام، ز.؛ كيم، ج.-و.؛ أنغست، م. (2012). "ترتيب الشحنة في LuFe₂O₄: مسار غير متوقع للكهرباء الحديدية". رسائل المراجعة الفيزيائية . 108 (18) 187601. arXiv : 1112.0978 . Bibcode : 2012PhRvL.108r7601D . doi : 10.1103/PhysRevLett.108.187601 . PMID 22681119. S2CID 2539286 .  
  26. ↑ أليكسي، مارين؛ زيس، مايكل؛ هيس، ديتريش؛ إسكوينازي، بابلو؛ ياماوتشي، كونيهيكو؛ فوكوشيما، تيتسويا؛ بيكوزي، سيلفيا؛ غوسيل، أولريش (2009-11-26). "التحويل الفيروكهربائي في أغشية رقيقة من الماغنيتيت متعدد الخصائص (Fe3O4 ) " . مواد متقدمة . 21 (44): 4452-4455 . Bibcode : 2009AdM....21.4452A . doi : 10.1002/adma.200901381 . ISSN 1521-4095 . S2CID 93229845 .  
  27. ↑ تشيونغ، سانغ ووك؛ موستوفوي، ماكسيم (2007). "المواد متعددة الخصائص المغناطيسية والكهربائية: تحول مغناطيسي للكهرباء الحديدية" (ملف PDF) . مجلة نيتشر ماتيريالز . 6 (1): 13-20 . Bibcode : 2007NatMa...6...13C . doi : 10.1038/nmat1804 . hdl : 11370/f0777dfc-d0d7-4358-8337-c63e7ad007e7 . PMID 17199121. S2CID 23304200 .  
  28. ↑ ياماوتشي، كونيهيكو؛ فريموث، فرانك؛ بلوغل، ستيفان؛ بيكوزي، سيلفيا (2008-07-02). "الكهرباء الحديدية المستحثة مغناطيسيًا في المنجنيتات المعينية القائمة: الأصل المجهري والاتجاهات الكيميائية". مجلة Physical Review B. 78 ( 1) 014403. arXiv : 0803.1166 . Bibcode : 2008PhRvB..78a4403Y . doi : 10.1103/PhysRevB.78.014403 . S2CID 53136200 . 
  29. ↑ فيني، كريغ ج. (2006). "التحكم في الطور المغناطيسي والكهربائي في الطبقات الرقيقة المترسبة". رسائل المراجعة الفيزيائية . 97 (26) 267602. arXiv : cond-mat/0606664 . Bibcode : 2006PhRvL..97z7602F . doi : 10.1103 /PhysRevLett.97.267602 . PMID 17280465. S2CID 31929709 .  
  30. ^ روشانسكي، KZ؛ كامبا، س.؛ جويان، V.؛ فانيك، ب. سافينوف، م. بروكليسكا، J .؛ نوجني، د.؛ كنيجيك، ك.؛ لاوفيك، ف. (2010). “مادة متعددة الحديد للبحث عن عزم ثنائي القطب الكهربائي الدائم للإلكترون”. مواد الطبيعة . 9 (8): 649-654 . أرخايف : 1002.0376 . بيب كود : 2010NatMa...9..649R . دوى : 10.1038/نمات2799 . ردمك 1476-4660 . بميد 20639893 .  
  31. ↑ مي، أنطونيو ب.؛ تانغ، يونغجيان؛ غراب، جينيفر ل.؛ شوبرت، يورغن؛ رالف، دانيال س.؛ شلوم، داريل ج. (2018-08-20). "الخواص البنيوية والمغناطيسية والنقلية لأغشية Fe1−xRhx/MgO(001) المُنمّاة بتقنية الترسيب الجزيئي الشعاعي" . رسائل الفيزياء التطبيقية . 113 (8): 082403. Bibcode : 2018ApPhL.113h2403M . doi : 10.1063/1.5048303 . ISSN 0003-6951 . S2CID 125662090 .  
  32. ↑ وانغ، ياو؛ هو، جياميان؛ لين، يوانهوا؛ نان، سي-وين (2010). "هياكل نانوية مركبة مغناطيسية كهربائية متعددة الخصائص" . مجلة NPG Asia Materials . 2 (2): 61-68 . doi : 10.1038/asiamat.2010.32 . ISSN 1884-4057 . 
  33. ↑ موندي، جوليا؛ مولر، ديفيد أ.؛ شيفر، بيتر؛ فيني، كريغ ج.؛ راميش، رامامورثي؛ راتكليف، ويليام د.؛ بورشرز، جولي أ.؛ شول، أندرياس؛ أرينهولز، إلكي (2016). "طبقات حديدية مُهندسة ذريًا تُنتج مادة مغناطيسية كهربائية متعددة الخصائص في درجة حرارة الغرفة". مجلة نيتشر . 537 (7621): 523-527 . Bibcode : 2016Natur.537..523M . doi : 10.1038/nature19343 . ISSN 1476-4687 . PMID 27652564. S2CID 205250429 .   
  34. ↑ هنريش، ليونارد ف.؛ سيسبيس، أوسكار؛ بينيت، جيمس؛ لاندرز، يواكيم؛ سالامون، سوما؛ هيوزر، كريستيان؛ هانسن، توماس؛ هيلبيغ، تيم؛ غوتفليش، أوليفر (2016-04-01). "التجمعات متعددة الخصائص: منظور جديد للمواد متعددة الخصائص من نوع الاسترخاء في درجة حرارة الغرفة". مواد وظيفية متقدمة . 26 (13): 2111-2121 . arXiv : 1602.08348 . Bibcode : 2016arXiv160208348H . doi : 10.1002/adfm.201503335 . ISSN 1616-3028 . S2CID 59018293 .  
  35. ^ هنريكس، ليونارد ف. مو، شياووك؛ شيرير، تورستن. غيرهاردز، يوتا؛ شوبلر، ستيفان. ناجل، بيتر. ميرز، مايكل. كوبيل، كريستيان؛ فاوي، محمد ح؛ هانسن، توماس C.؛ هان ، هورست (2020-07-30). "توليف لأول مرة لمركب غلاف مغناطيسي كهربائي عبر تفاعل الحالة الصلبة التقليدي" . مقياس النانو . 12 (29): 15677–15686 . دوى : 10.1039/D0NR02475A . ISSN 2040-3372 . بميد 32729860 . S2CID 220877750 .   
  36. ↑ كيني، لينيت؛ مايتي، توهين؛ شميدت، مايكل؛ أمان، أندرياس؛ ديباك، نيتين؛ بيتكوف، نيكولاي؛ روي، سايبال؛ بيمبل، مارتن إي؛ واتمور، روجر دبليو. (2013-08-01). "التحويل الفيروكهربائي المُستحث بالمجال المغناطيسي في الأغشية الرقيقة متعددة الخصائص من طور أوريفيليوس عند درجة حرارة الغرفة" (ملف PDF) . مجلة الجمعية الأمريكية للخزف . 96 (8): 2339-2357 . doi : 10.1111/jace.12467 . hdl : 10468/2928 . ISSN 1551-2916 . 
  37. ↑ إيفانز، د.م.؛ شيلينغ، أ.؛ كومار، أشوك؛ سانشيز، د.؛ أورتيغا، ن.؛ أريدوندو، م.؛ كاتيار، ر.س.؛ غريغ، ج.م.؛ سكوت، ج.ف. (26 فبراير 2013). "التبديل المغناطيسي للمجالات الكهروإجهادية عند درجة حرارة الغرفة في ترانزستور PZTFT متعدد الخصائص" . مجلة نيتشر كوميونيكيشنز ، 4، 1534. رمز Bibcode : 2013NatCo...4.1534E . doi : 10.1038/ncomms2548 . PMC 3586726. PMID 23443562 .  
  38. ↑ جاين، براشانت؛ راماتشاندران، فاسانث؛ كلارك، رونالد جيه؛ دونغ تشو، هاي؛ توبي، برايان إتش؛ دلال، ناريش إس؛ كروتو، هارولد دبليو؛ تشيثام، أنتوني كيه. (2009). "السلوك متعدد الخصائص المرتبط بانتقال الرابطة الهيدروجينية من حالة الترتيب إلى حالة الفوضى في الأطر المعدنية العضوية (MOFs) ذات بنية البيروفسكايت ABX3". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 131 (38): 13625-13627 . Bibcode : 2009JAChS.13113625J . doi : 10.1021/ja904156s . PMID : 19725496 . 
  39. ↑ ليبينغ شين؛ تشيينغ تشانغ؛ مايكل أ. كاربنتر؛ مينغ تشانغ؛ فينغ جين؛ تشينغمينغ تشانغ؛ شياومينغ وانغ؛ ويهوا تانغ؛ شياوجي لو (2018). "اقتران الإجهاد والاسترخاء الديناميكي في إطار معدني عضوي متعدد الخصائص يشبه البيروفسكايت الجزيئي". مواد وظيفية متقدمة . 28 (52) 1806013. doi : 10.1002/adfm.201806013 . S2CID 105476650 . 
  40. 1 2 خومسكي، دانيال (9 مارس 2009). "اتجاه: تصنيف المواد متعددة الخصائص المغناطيسية والكهربائية: الآليات والتأثيرات" . الفيزياء . 2 : 20. Bibcode : 2009PhyOJ...2...20K . doi : 10.1103/physics.2.20 .
  41. ^ فان أكين، باس ب. بالسترا ، توماس TM . فيليبيتي، أليسيو؛ سبالدين، نيكولا أ. (2004). “أصل الطاقة الكهروضوئية في الكهرومغناطيسية YMnO 3 ” . مواد الطبيعة . 3 (3): 164– 170. بيب كود : 2004NatMa...3..164V . دوى : 10.1038/نمات1080 . اتش دي ال : 11370/7bb66ff3-c158-4b0d-bbdc-8c3e8d1178e8 . ردمك 1476-4660 . بميد 14991018 . S2CID 23513794 .   
  42. ^ كيمورا، ت. غوتو، T.؛ شينتاني، ه.؛ إيشيزاكا، ك.؛ أريما، ت.؛ توكورا، ي. (2003). “التحكم المغناطيسي في الاستقطاب الكهروضوئي”. طبيعة . 426 (6962): 55–58 . بيب كود : 2003Natur.426...55K . دوى : 10.1038 / طبيعة02018 . ردمك 1476-4687 . بميد 14603314 . S2CID 205209892 .   
  43. ^ لانج، م. لونكينهايمر، P .؛ مولر، J.؛ لويدل، أ. هارتمان، ب. هوانغ، نيو هامبشاير؛ جاتي، إي. شوبرت، ه.؛ شلوتر، JA (يونيو 2014). "تعدد الحديد في ملح نقل الشحنة العازلة Mott$\kappa-(\rm BEDT-TTF)_2\rm Cu[\rm N(\rm CN)_2]\rm Cl$". معاملات IEEE على المغناطيس . 50 (6) 2296333. أرخايف : 1311.2715 . بيب كود : 2014ITM....5096333L . دوى : 10.1109/TMAG.2013.2296333 . ISSN 0018-9464 . S2CID 32798760 .  
  44. ↑ راميش، ر.؛ هيوي، ب.د.؛ إينيغيز، ج.؛ شلوم، د.ج.؛ رالف، د.س.؛ صلاح الدين، س.؛ ليو، جيان؛ وانغ، س.؛ كلاركسون، ج.د. (ديسمبر 2014). "التبديل الحتمي للمغناطيسية الحديدية عند درجة حرارة الغرفة باستخدام مجال كهربائي". مجلة نيتشر . 516 (7531): 370-373 . رمز Bibcode : 2014Natur.516..370H . doi : 10.1038/nature14004 . ISSN 1476-4687 . PMID 25519134. S2CID 4401477 .   
  45. ^ راميش، ر. شلوم، المديرية العامة؛ سبالدين، NA؛ بوكور، جي بي؛ صلاح الدين، س.؛ كريستين، جلالة. وو، J.؛ نوفاكوفسكي، أنا؛ هسو، إس إل (2015/01/07). "تعديل المقاومة الكبيرة في الأنظمة المعدنية مختلطة الطور" . اتصالات الطبيعة . 6 5959. بيب كود : 2015NatCo...6.5959L . دوى : 10.1038/ncomms6959 . ISSN 2041-1723 . بميد 25564764 .  
  46. ↑ غاجيك، م.؛ وآخرون (2007). "وصلات نفقية ذات حواجز متعددة الخصائص". مجلة نيتشر ماتيريالز . 6 (4): 296-302 . Bibcode : 2007NatMa...6..296G . doi : 10.1038/nmat1860 . PMID 17351615 .  
  47. ↑ بينيك، سي.؛ وآخرون (2005). "الإلكترونيات المغناطيسية مع المواد الكهرومغناطيسية" . مجلة فيزياء المادة المكثفة . 17 (2): L39– L44. رمز Bibcode : 2005JPCM...17L..39B . doi : 10.1088/0953-8984/17/2/l06 . S2CID 122896031 .  
  48. ↑ نان، سي دبليو؛ وآخرون (2008). "المركبات المغناطيسية الكهربائية متعددة الخصائص: منظور تاريخي، والوضع الراهن، والاتجاهات المستقبلية". مجلة الفيزياء التطبيقية 103 (3) 031101: 031101–031101–35. رمز Bibcode : 2008JAP...103c1101N . doi : 10.1063/1.2836410 . S2CID 51900508 .  
  49. ↑ سبالدين، نيكولا أ. (2017-04-11). "المواد متعددة الخصائص المغناطيسية والكهربائية: من الكبير الكوني إلى الصغير دون الذري". مجلة Nature Reviews Materials . 2 (5) 17017. Bibcode : 2017NatRM...217017S . doi : 10.1038/natrevmats.2017.17 .
  50. ↑ سبالدين، ن. أ.؛ ليجايتش، م.؛ سوشكوف، أ. أ.؛ لامورو، س. ك.؛ إيكل، س.؛ لوفيك، ف.؛ كنيزيك، ك.؛ نوزني، د.؛ بروكليشكا، ي. (2010). "مادة متعددة الخصائص للبحث عن عزم ثنائي القطب الكهربائي الدائم للإلكترون". مجلة نيتشر ماتيريالز . 9 (8): 649-654 . arXiv : 1002.0376 . Bibcode : 2010NatMa...9..649R . doi : 10.1038/nmat2799 . ISSN 1476-4660 . PMID 20639893 .  
  51. ↑ موستوفوي، ماكسيم؛ سبالدين، نيكولا أ.؛ ديلاني، كريس ت.؛ أرتيوخين، سيرجي (2014). "نظرية لانداو للعيوب الطوبولوجية في المنجنيتات السداسية متعددة الخصائص". مجلة نيتشر ماتيريالز . 13 (1): 42-49 . arXiv : 1204.4126 . Bibcode : 2014NatMa..13...42A . doi : 10.1038/nmat3786 . ISSN 1476-4660 . PMID 24162883. S2CID 20571608 .   
  52. 1 2 غريفين، إس إم؛ ليليانبلوم، إم؛ ديلاني، كيه تي؛ كوماجاي، واي؛ فيبيغ، إم؛ سبالدين، إن إيه (27-12-2012). "سلوك القياس وما وراء التوازن في المنجنيتات السداسية". مجلة Physical Review X. 2 ( 4) 041022. arXiv : 1204.3785 . Bibcode : 2012PhRvX...2d1022G . doi : 10.1103/PhysRevX.2.041022 .
  53. ↑ تشيونغ، س.-و.؛ كيريوخين، ف.؛ تشوي، ي.ج.؛ لي، س.؛ تشوي، ت. (2009-04-03). " ثنائي كهروإجهادي قابل للتحويل وتأثير كهروضوئي في BiFeO3" . مجلة ساينس . 324 (5923): 63-66 . Bibcode : 2009Sci...324...63C . doi : 10.1126/science.1168636 . ISSN 1095-9203 . PMID 19228998. S2CID 2292754 .   
  54. ↑ غاو، تونغ (2015). "مراجعة: تحضير جسيمات نانوية من فيريت البزموت وتطبيقاتها في التحفيز الضوئي المحفز بالضوء المرئي" (ملف PDF) . مجلة علوم المواد المتقدمة ، 40 : 97.
  55. ^ واغماري، شيفاجي د.؛ جادهاف، فيجايكومار ف؛ جور، شيم ك. يون، سيوج جون؛ أمباد، سوابنيل ب.؛ لوخاندي، بي جيه؛ ماني، راجارام س.؛ هان ، سونغ هوان (2012/12/01). "حساسية الغاز الفعالة في هياكل البزموت الفريت الدقيقة (مكعبات) والنانو (ألواح)". نشرة بحوث المواد . 47 (12): 4169-4173 . دوى : 10.1016/j.materresbull.2012.08.078 . ISSN 0025-5408 . 
  56. 1 2 نيتشاش، ر.؛ هارناجيا، س.؛ لي، س.؛ كارديناس، ل.؛ هوانغ، و.؛ تشاكرابارتي، ج.؛ روزي، ف. (يناير 2015). "ضبط فجوة النطاق للخلايا الشمسية متعددة الأكاسيد". مجلة نيتشر فوتونيكس . 9 (1): 61-67 . Bibcode : 2015NaPho...9...61N . doi : 10.1038/nphoton.2014.255 . ISSN 1749-4893 . S2CID 4993632 .  
  57. 1 2 جوراشيك، دومينيك م.؛ فيشنر، مايكل؛ بالاتسكي، ألكسندر ف.؛ سبالدين، نيكولا أ. (19-06-2017). "التعددية الديناميكية للخواص المغناطيسية والكهربائية". مجلة Physical Review Materials . 1 (1) 014401. arXiv : 1612.06331 . Bibcode : 2017PhRvM...1a4401J . doi : 10.1103/PhysRevMaterials.1.014401 . S2CID 22853846 . 
  58. ↑ كافاليري، أ.؛ ميرلين، ر.؛ كيميل، أ.ف.؛ ميخائيلوفسكي، ر.ف.؛ بوسيني، د.؛ فورست، م.؛ كانتالوبي، أ.؛ كارتيلا، أ.؛ نوفا، ت.ف. (فبراير 2017). "مجال مغناطيسي فعال من الفونونات المُحفزة ضوئيًا". فيزياء الطبيعة . 13 (2): 132-136 . arXiv : 1512.06351 . Bibcode : 2017NatPh..13..132N . doi : 10.1038/nphys3925 . ISSN 1745-2481 . S2CID 43942062 .  
  59. ↑ كاتسورا، هوشو؛ بالاتسكي، ألكسندر ف.؛ ناغاوسا، ناوتو (11 يناير 2007). "الاقتران المغناطيسي الكهربائي الديناميكي في المغناطيسات الحلزونية". رسائل المراجعة الفيزيائية . 98 (2) 027203. arXiv : cond-mat/0602547 . Bibcode : 2007PhRvL..98b7203K . doi : 10.1103/PhysRevLett.98.027203 . PMID 17358643. S2CID 15684858 .  
  60. ↑ فان دير زيل، جيه بي؛ بيرشان، بي إس؛ مالمستروم، إل دي (2 أغسطس 1965). "التمغنط المستحث ضوئيًا الناتج عن تأثير فاراداي العكسي". رسائل المراجعة الفيزيائية . 15 (5): 190-193 . رمز Bibcode : 1965PhRvL..15..190V . doi : 10.1103/PhysRevLett.15.190 .
  61. ↑ دونيت، ك.؛ تشو، ج.-إكس.؛ سبالدين، ن.أ.؛ جوريسيتش، ف.؛ بالاتسكي، أ.ف. (2019). "التعددية الديناميكية للخواص المغناطيسية والكهربائية لنقطة حرجة كمومية حديدية كهربائية". رسائل المراجعة الفيزيائية . 122 (5) 057208. arXiv : 1808.05509 . Bibcode : 2019PhRvL.122e7208D . doi : 10.1103/PhysRevLett.122.057208 . PMID 30822032. S2CID 73490385 .  
  62. ↑ جونسون، إس إل؛ وآخرون (2012). "ديناميكيات الفيمتوثانية للانتقال الطوري المضاد للمغناطيسية من الخطي إلى الحلزوني في أكسيد النحاس". مجلة Physical Review Letters ، 108 ( 3) 037203. arXiv : 1106.6128 . Bibcode : 2012PhRvL.108c7203J . doi : 10.1103/PhysRevLett.108.037203 . PMID 22400779. S2CID 2668145 .   
  63. ↑ كامبفراث، ت.؛ وآخرون (2011). "التحكم المتماسك في موجات الدوران المضادة للمغناطيسية باستخدام موجات تيراهيرتز" . نيتشر فوتونيكس . 5 (1): 31-34 . Bibcode : 2011NaPho...5...31K . doi : 10.1038/nphoton.2010.259 . 
  64. ↑ DB Litvin, Acta Crystallogr., A64, 316 (2008)
  65. ↑ هيرون، جيه تي؛ وآخرون (2011). "انعكاس المغنطة الناتج عن المجال الكهربائي في بنية غير متجانسة من مغناطيس حديدي متعدد الخصائص" . مجلة Physical Review Letters ، 107 (21)، 217202. Bibcode : 2011PhRvL.107u7202H . doi : 10.1103/physrevlett.107.217202 . PMID: 22181917 .  
  66. ↑ سيدل، ج.؛ وآخرون (2009). "التوصيل عند جدران النطاقات في المواد متعددة الخصائص الأكسيدية". مجلة نيتشر ماتيريالز . 8 (3): 229-234 . Bibcode : 2009NatMa...8..229S . doi : 10.1038/nmat2373 . PMID 19169247 .  
  67. ↑ هوفمان، ت.؛ وآخرون (2011). "التصوير الزمني للتبديل المغناطيسي الكهربائي في متعدد الخصائص MnWO4". مجلة Physical Review B ، 84 (18) 184404. arXiv : 1103.2066 . Bibcode : 2011PhRvB..84r4404H . doi : 10.1103/physrevb.84.184404 . S2CID 119206332 .  
  68. ↑ سالجي، إي كيه إتش (2010). "حدود النطاقات متعددة الخصائص كأجهزة ذاكرة فعالة: مسارات نحو هندسة حدود النطاقات". ChemPhysChem . 11 (5): 940–950 . doi : 10.1002/cphc.200900943 . PMID 20217888 . 
  69. ↑ فارشني، د.؛ وآخرون (2011). "تأثير تطعيم الموقع A والموقع B على الخصائص البنيوية والحرارية والعازلة لسيراميك BiFeO3 " . مجلة السبائك والمركبات . 509 (33): 8421-8426 . doi : 10.1016/j.jallcom.2011.05.106 . 
  70. ↑ وانغ م، وآخرون (مايو 2017). "تحسين الخصائص متعددة الفيروئية لسيراميك YMnO3 المصنّع بتقنية التلبيد بالبلازما الشرارية مع تفاعل الحالة الصلبة عند درجة حرارة منخفضة" . المواد . 10 ( 5): 474. Bibcode : 2017Mate...10..474W . doi : 10.3390/ma10050474 . PMC 5459049. PMID 28772832 .   
  71. 1 2 3 4 5 6 7 "NPTEL IITm" (PDF) . nptel.ac.in .
  72. ↑ ميهايلوفا ب، غوسبودينوف م م ، غوتلر ج، ين ف، ليتفينتشوك أ ب، إيلييف م ن (2005). "أطياف رامان المعتمدة على درجة الحرارة لـ HoMn₂O₅ و TbMn₂O₅ " . مجلة Physical Review B. 71 ( 17 ) 172301. Bibcode : 2005PhRvB..71q2301M . doi : 10.1103/PhysRevB.71.172301 .
  73. ↑ روفيلان وآخرون (2010). "الإثارات المغناطيسية الكهربائية في مادة TbMnO3 متعددة الخصائص بواسطة تشتت رامان". مجلة Physical Review B ، 81 (5) 054428. arXiv : 0908.0061 . Bibcode : 2010PhRvB..81e4428R . doi : 10.1103/PhysRevB.81.054428 . S2CID 118430304 .  
  74. ↑ تشودري آر بي، ين إف، ديلا كروز سي آر، لورنز بي، وانغ واي كيو، صن واي واي، تشو سي دبليو (2007). " مخطط الطور للضغط ودرجة الحرارة لمركب Ni3V2O8 متعدد الخصائص " ( ملف PDF) . مجلة Physical Review B ، 75 ( 1) 012407. arXiv : cond-mat/0701576 . Bibcode : 2007PhRvB..75a2407C . doi : 10.1103/PhysRevB.75.012407 . S2CID 117752707 . 
  75. ↑ كونديس، بوهدان؛ سيمون، تشارلز؛ مارتن، كريستين (2008). "تأثير المجال المغناطيسي ودرجة الحرارة على حلقة الاستقطاب الكهربائي في MnWO4 " . مجلة Physical Review B. 77 ( 17) 172402. arXiv : 0806.0117 . Bibcode : 2008PhRvB..77q2402K . doi : 10.1103/PhysRevB.77.172402 . S2CID 119271548 . 
  76. ↑ جانا ر، وآخرون (2015). "الملاحظة المباشرة لمتعدد الخصائص المغناطيسية والكهربائية CuO عند الضغوط العالية". arXiv : 1508.02874 [ cond-mat.mtrl-sci ]. 
  77. ↑ زايدل وآخرون (2017). "البنية والمغناطيسية في الإسبينيل ذي الروابط المحبطة، ZnCr2Se4". مجلة Physical Review B ، 95 (13)، 134401. arXiv : 1701.08227 . Bibcode : 2017PhRvB..95m4401Z . doi : 10.1103/PhysRevB.95.134401 . S2CID 119502126 .  
  78. ↑ ياسوي، يوكيو؛ وآخرون (2009). "دراسات حول النظام متعدد الخصائص LiCu₂O₂ : الجزء الأول : توصيف العينة والعلاقة بين الخصائص المغناطيسية والطبيعة متعددة الخصائص". مجلة الجمعية الفيزيائية اليابانية . 78 (8) 084720. arXiv : 0904.4014 . Bibcode : 2009JPSJ...78h4720Y . doi : 10.1143/JPSJ.78.084720 . S2CID 118469216 .  
  79. ↑ آشر، إي.؛ وآخرون ( 1966). "بعض خصائص بورات النيكل-اليود المغناطيسي الكهربائي، Ni3B7O13I " . مجلة الفيزياء التطبيقية . 37 ( 3): 1404-1405 . Bibcode : 1966JAP ....37.1404A . doi : 10.1063/1.1708493 .