分子铁电体

室温低场磁电

一种顺磁铁电分子晶体，在室温低磁场下通过磁致伸缩实现显著磁电耦合，为磁控电子器件提供新选择。

Hu, Zhaobo · Yang, Xinyu · 张金磊 · 张芳 · Liu, Xiao · Zhou, Han · 姜昱丞 · 张颖 · 董帅 · 宋友

Nature Communications 2024

参数信息

磁电张量 α31 分量

~89 mV Oe⁻¹ cm⁻¹

沿 a 轴形变

~10⁻⁴

极化变化

~12 %

技术优势

低场即可调控

仅需 1 kOe 磁场即可改变 Cl···Cl 距离和 [FeCl4]⁻ 体积，无需强磁场设备。

室温就能工作

磁电效应在室温下实现，摆脱低温限制，便于实际应用。

形变可算可预测

磁致伸缩效应可通过密度泛函理论计算定性模拟，利于指导材料设计。

耦合机制清晰

形变直接影响整体偶极构型，从而显著抑制铁电极化，贡献 α31 磁电张量分量。

应用场景

• 磁电耦合材料：作为室温低场磁电的新材料体系，供研究者制备器件或测试耦合性能。
• 磁控电子器件：用于磁场调控铁电极化，可用于磁控开关、磁电存储器等元件。
• 磁场传感器：将磁场变化转化为形变或极化变化，适合构建磁场传感器。
• 精密驱动：利用低场磁致伸缩效应实现微小形变驱动，可用于精密执行器。