斜取向HoFeO₃多铁薄膜

晶界新磁性网络

一种具有非常规±5°晶体取向的多铁性薄膜，其晶界处形成的新阳离子网络使低温稳定相从反铁磁转变为弱铁磁，改变了宏观磁性行为。

Chen, Binjie · 林景煌 · Feng, Bin · Ikuhara, Yuichi · Ohta, Hiromichi · Katayama, Tsukasa

Crystal Growth & Design 2024

参数信息

a轴倾斜角

+5 / −5 °

技术优势

取向可倾斜

通过大周期晶格匹配，a轴相对于[120]Al方向倾斜±5°，打破了衬底对称性对薄膜取向的严格限制。

改变磁基态

晶界处的新阳离子网络使薄膜在低温下的稳定相从反铁磁转变为弱铁磁，为磁性能调控提供了新途径。

应用场景

• 多铁性异质结：利用非常规取向增强磁电耦合，设计新型多铁异质结。
• 氧化物薄膜外延：用大周期晶格匹配实现偏离主轴的薄膜取向，拓展外延调控手段。
• 晶界工程：通过形成新阳离子网络调控晶界磁性，为晶界工程提供范例。
• 磁电耦合器件：利用薄膜磁基态转变，为低功耗磁电存储和传感提供材料基础。