【摘 要】
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多铁性材料集多种铁性有序特性于一身,是当前物质科学研究的热点,具有重要的科学研究意义和应用前景。本论文的两个多铁研究对象Mn WO4和Co2V2O7均为低维阻挫体系,在磁场诱导下自旋与晶格相互耦合,具有丰富的相变行为。本论文主要利用脉冲强磁场电极化测量系统,深入研究了这两种典型的多铁体系的磁电特性,并揭示了特殊相变的演变规律及其产生机理。主要内容如下:（1）概述了多铁性材料的研究背景、磁诱导的铁电
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多铁性材料集多种铁性有序特性于一身,是当前物质科学研究的热点,具有重要的科学研究意义和应用前景。本论文的两个多铁研究对象Mn WO4和Co2V2O7均为低维阻挫体系,在磁场诱导下自旋与晶格相互耦合,具有丰富的相变行为。本论文主要利用脉冲强磁场电极化测量系统,深入研究了这两种典型的多铁体系的磁电特性,并揭示了特殊相变的演变规律及其产生机理。主要内容如下:（1）概述了多铁性材料的研究背景、磁诱导的铁电相变以及基于脉冲强磁场下的多铁研究。系统介绍了两个研究对象的研究进展及其选题依据。（2）简单介绍了用于晶体表征以及物性测量的实验设备,并对脉冲强磁场平台下的测量系统、强磁场和低温装置进行了详细介绍。（3）主要介绍了用于脉冲强磁场电极化测量系统的转角样品杆的设计与制作,接着详细描述了该极化系统的实验原理和测量手段。（4）利用强磁场磁化实验平台,系统研究了准一维螺旋链材料Co2V2O7在磁场沿不同方向下的磁化性质,研究发现该材料同时具有自旋翻转（spin flop）和磁化平台,性质罕见,且具有明显的各向异性。同时,通过强磁场电极化实验平台测量了其在ac面不同方向的极化性质,观察到磁场诱导的极化反转（polarization reversal）行为。此外,进行了磁场分别沿a轴、c轴和磁易轴方向的极化变温测量,并构建了各个方向下完整的磁电相图。（5）利用强磁场电极化实验平台,全面研究了磁场在ac面旋转时zigzag型自旋链Mn WO4的磁电特性,观察到其具有明显的各向异性及奇特的极化反转行为:当磁场从磁易轴向c轴倾斜时,高场铁电相会发生极化反转现象,与低场铁电相极性相反;当磁场从磁易轴向a轴倾斜时,极化性质发生突变,高场铁电相极化反转现象消失,与低场铁电相极性相同。我们推测这一系列演变趋势源于其内部特殊自旋螺旋序的排列,并由此建立了理论模型。
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