摘要：多铁性材料因铁电序和磁序之间的交叉耦合机制所衍生的新奇量子效应（如磁电耦合、拓扑电畴等）而备受关注。然而，受限于铁电性源于d0电子构型而铁磁性依赖于dn电子填充的微观机制互斥性，具有磁电耦合特性的本征多铁性材料仍然有限。本研究基于第一性原理密度泛函理论计算，提出通过构建Aurivillius型界面层来调控PbTiO3钙钛矿的电子结构，成功诱导出界面局域磁矩。计算结果表明，该界面层在保持强电极化(高达116.88 μC/cm2)的同时，通过界面极化电荷调制界面处氧原子的电子占据态从而诱导出界面磁性，实现了PbTiO3的磁性与极性之间的耦合。值得注意的是，这种磁电耦合的多铁态呈现出显著的界面局域特征，随着层数的增加，局域磁矩迅速衰减。我们的研究提出了一种设计多铁性层并实现可通过改变极化方向调控磁矩的新机制，为实现具有磁电耦合的多铁性材料器件提供了新范式。
文章目录
1 引 言
2 计算方法与理论模型
3 计算结果与讨论
3.1. 界面稳定性评估
3.2. 界面的多铁特性
3.3. 电子结构分析
3.4. 界面的磁电耦合效应
4 结 论
附录A:
