【学术视频】江苏省物理学会春季学术会议2019 | 苏州大学汤如俊教授

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图 | 汤如俊教授

题   目：Sc掺杂对六角铁氧体磁性和磁电耦合性能的影响

报告人：汤如俊

单   位：苏州大学

时   间：2019-05-11

地   点：扬州大学

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报告摘要

具有平面（或锥形面）磁晶各向异性的六角铁氧体材料不仅可以在室温下呈现磁电耦合效应，而且具有极高的磁电耦合系数，因而在多场调控磁性电子器件方面具有很大的应用潜力。最近的研究结果表明，六角铁氧体体系还存在着丰富的电学性能和新的磁学特性，如量子电偶极子液体、拓扑磁性粒子斯格明子（Skyrmion）和室温磁介电效应（介电常数随磁有序的变化）等。新的电学和磁学效应的发现使得多铁性六角铁氧体材料具有更丰富的物理性能和应用潜力。

目前，关于多铁性六角铁氧体材料磁学、电学和磁电耦合性质方面的研究报道主要集中在块材方面，薄膜方面的研究很少。我们用脉冲激光沉积法制备了六角铁氧体BaFe_12-xSc_xO₁₉(0≤x≤2.1)外延薄膜，研究了Sc掺杂对其磁学和磁电耦合性能的影响。

磁性(图1)的测量表明：少量Sc掺杂可以显著地调节BaFe_12-xSc_xO₁₉(0≤x≤2.1)外延薄膜的磁结构和磁电耦合特性。随着Sc含量的增加，薄膜结构逐渐从单轴各项异性(BaFe₁₂O₁₉) 转变为锥面磁晶各向异性（BaFe_12-xSc_xO₁₉）。锥面各项异性的转变温度也随着Sc含量的增加而增高，当x≥1.8时，薄膜具有室温以上的锥面磁晶各向异性。薄膜的磁畴结构也随着Sc含量的增加有部分变化。电性（图2）测量表明：BaFe_10.2Sc_1.8O₁₉薄膜具有显著的室温磁介电效应，且该磁介电效应在很宽的频段范围内都存在。BaFe_10.2Sc_1.8O₁₉薄膜的磁介电效应与薄膜内磁场诱导的电偶极子和磁滞伸缩效应有关。

图1. Sc掺杂对BaFe_12-xSc_xO₁₉薄膜磁滞回线的影响  

图2. BaFe_10.2Sc_1.8O₁₉薄膜的室温磁介电效应

个人简介

汤如俊，苏州大学副教授，物理科学与技术学院。2002年本科毕业于吉林大学；2006年和2010年分别获得电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室硕士和博士学位；2007年至2009年在新加坡国立大学材料科学与工程系博士联合培养学习；2011年起在苏州大学物理科学与技术学院、江苏省薄膜材料重点实验室工作，目前任副教授，硕士研究生导师。在国际知名杂志上发表SCI/EI收录论文40余篇，申请国家发明专利4项。主要研究领域：磁电功能材料、物理与器件，在该方向主持国家级和省部级科研项目5项，参与国家级科研项目5项；目前主持在研国家自然科学基金项目和国家重点研发计划项目合作分课题各1项。

会议简介

江苏省物理学会春季学术会议（JSPSSpring Meeting）是由江苏省物理学会主办的年度学术会议，会议旨在增进江苏物理学界的学术交流，提高学术水平，促进物理学科的全面发展和人才培养。2019年5月10-12日，江苏省物理学会第三届春季学术会议在扬州召开，本届会议由扬州大学承办。

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