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학술저널
저자정보
박지훈 (울산과학기술원) 이주현 (울산과학기술원) 조재현 (울산과학기술원) 장종문 (한국재료연구원) 조욱 (울산과학기술원)
저널정보
한국전기전자재료학회 전기전자재료학회논문지 전기전자재료학회논문지 제35권 제3호
발행연도
2022.5
수록면
297 - 302 (6page)

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We investigated the origin of magnetic behaviors induced by an asymmetric spin exchange interaction in Fe-site engineered lead iron niobate [Pb(Fe1/2Nb1/2)O3, PFN], which exhibits a room-temperature multiferroicity. The magnitude of spin exchange interaction was regulated by the introduced transition metals with a distinct Bohr magneton, i.e., Cr, Co, and Ni. All compositions were found to have a single-phase perovskite structure keeping their ferroelectric order except for Cr introduction. We discovered that the incorporation of each transition metal imposes a distinct magnetic behavior on the lead iron niobate system; antiferro-, hard ferro-, and soft ferromagnetism for Cr, Co, and Ni, respectively. This indicates that orbital occupancy and interatomic distance play key roles in the determination of magnetic behavior rather than the magnitude of the individual Bohr magneton. Further investigations are planned, such as X-ray absorption spectroscopy, to clarify the origin of magnetic properties in this system.
#Multiferroics #Ferromagnetism/ferromagnetic oxides #Superexchange interaction #Ferroelectricity/ferroelectric oxides #Lead iron niobate

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