氧空位诱导BaTi1–xFexO3?δ体系室温磁有序与多铁性的突破性研究

为解决铁电材料中磁有序与多铁性协同调控的难题，研究人员通过构建BaTi1–xFexO3?δ（x=0-0.1）体系，首次发现氧空位可诱导Fe3+离子产生室温铁磁/反铁磁有序（通过M?ssbauer谱验证），并实现高达1kHz频段的磁电容效应（MC）。该研究为开发新型多铁性材料提供了重要理论依据。

　　

这项突破性研究揭示了氧空位在BaTi_1–xFe_xO_3?δ体系中扮演的双重角色：一方面，三种电荷态的氧空位作为"磁性开关"，成功诱导Fe³⁺离子在室温下形成铁磁和反铁磁有序（通过M?ssbauer谱的六线峰特征首次证实）；另一方面，这些空位在晶界处形成电子积累，产生显著的界面极化效应。有趣的是，10%铁掺杂样品在1kHz以下展现出惊人的室温磁电容响应，这种"电-磁对话"现象与材料在125°C发生的铁电-顺电相变形成鲜明对比。随着空位浓度增加，材料如同被"磁性墨水"浸染，磁有序和界面极化效应同步增强，为设计新型多功能电子器件提供了全新思路。