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Strain-induced robust magnetic anisotropy and room temperature magnetoelectric coupling effect in epitaxial smfeo3 film

引用

Science China Materials 2020年第10期63卷 2062-2070页

作者： Jun Zhang Wuhong Xue Tiancong Su Huihui Ji Zhi Yan Guowei Zhou Zhiyong Quan Xiaohong Xu School of Chemistry and Materials Science of Shanxi Normal University&Key Laboratory of Magnetic Molecules and Magnetic Information Materials of Ministry of Education Linfen 041004China Department of Chemistry&Chemical Engineering Lvliang UniversityLvliang 033001China Research Institute of Materials Science of Shanxi Normal University&Collaborative Innovation Center for Shanxi Advanced Permanent Magnetic Materials and Techonology Linfen 041004China

Rare-earth orthoferrite smfeo3 is an outstanding single-phase multiferroic material,holding great potential in novel low-power electronic ***,simultaneous magnetic and ferroelectric orders as well as magnetoelectric(ME)coupling effect at room temperature(RT)in this system have not been demonstrated *** this study,epitaxial smfeo3 films were successfully prepared onto tensile-strain Nb-SrTiO3(Nb-STO)substrates by a pulsed laser deposition(PLD)*** results show that the films exhibit obvious ferromagnetic and ferroelectric orders at ***,the magnetic anisotropy gradually changes from out-of-plane(OP)to in-plane(IP)direction with increasing film thickness,which is attributed to the variations of O 2p-Fe 3d hybridization intensity and Fe 3d-orbit occupancy caused by the strain-relaxed ***,electrically driven reversible magnetic switching further proves that the smfeo3 films exhibit the RT ME coupling effect,suggesting promising applications in new-generation electric-write magnetic-read data storage devices.

关键词： smfeo3 film multiferroicity magnetoelectric coupling magnetic anisotropy

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