阻挫磁体R2V2O7的分数量子磁化和磁致多铁性研究

项目主持人：陈 瑞 博士

我校物理电子工程学院陈瑞博士2021年获批国家自然科学基金项目：阻挫磁体R2V2O7的分数量子磁化和磁致多铁性研究，批准号：12104388。

阻挫磁体由于存在自旋涨落和磁阻挫的相互竞争而呈现出丰富的物理效应，其中量子磁化平台和磁致多铁性在凝聚态物理领域备受关注。前者是一种宏观量子效应，蕴含特殊的磁有序态或量子态；后者展现了本征的磁电耦合，可实现磁场调控铁电性或电场调控磁性。这两种效应关联着复杂的多自由度相互作用和多序参量相互耦合，具有重要的基础研究价值和科技应用前景，是凝聚态物理研究的重要前沿课题。目前，两种效应的微观机制尚未完全解开，部分磁化平台的形成原因还不清楚，磁致铁电性的理论模型仍存在一定局限性。

陈瑞在研究中发现阻挫磁体R2V2O7(R=Co，Ni)在磁场驱动下展现出复杂的变磁相变、分数量子磁化平台、多铁性和磁控电极化翻转与反转等奇异物性。虽然相应的物理机制还不清楚，但这些实验发现为研究分数量子磁化和磁致铁电性提供了理想载体。基于这些奇异物性，陈瑞提出将量子磁化平台与多铁性结合起来进行研究，通过磁有序建立二者的物理相关性,揭示出两种效应的产生机制和磁电耦合效应机理。一方面研究该体系中奇异物性的起源和物理机制，有助于加深人们对多铁性和量子磁化的理解，促进量子磁性和多铁性领域的发展；另一方面，对这些效应的研究能够找到磁控电极化反转和翻转的本征物理，为新一代磁电元器件的研制与开发提供积极的理论指导。

陈瑞，男，工学博士。2020年毕业于华中科技大学物理学院&国家脉冲强磁场科学中心，同年调入信阳师范学院工作;主要从事阻挫量子磁性材料和多铁性材料的研究，利用低温、强磁场等实验技术研究材料的磁电特性，关注强关联体系中的新物理和新效应;近5年来，在《Phys. Rev. B》等权威期刊发表SCI刊源论文20余篇，主持获批国家自然科学基金青年项目1项，并作为主要研究人员参与完成多项国家自然科学基金项目。