双刚玉系晶态极性磁材料Mn2FeMoO6的常压制备研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21875287
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    68.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0502.无机功能材料化学
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

The polar and magnetic double-corundum Mn2FeMoO6 prepared under high pressure exhibits both high ferromagnetic ordering temperature (340 K) and large spontaneous polarization (68 μC/cm2), which make it one of the most promising multiferroic materials for spintronic devices. However, the magnetoelectricity and theoretic optimization model of Mn2FeMoO6 still keep unclear, due to the limitation of polycrystalline sample (random grain/domain boundary effect) and difficulty of single crystal growth under high pressure (complicated operation together with small sample amount and strongly increased melting point), it is thus essential to explore the single crystal growth method of the high-pressure Mn2FeMoO6 phase at ambient pressure. Interfacial induction has been proven to be an effective way to stabilize the high-pressure phase at ambient pressure, as evidenced by our recent preparation of the high-pressure single corundum phase at ambient pressure. However, when comes to double corundum Mn2FeMoO6, it is a challenge to achieve desired cation ordering. Accordingly, in this project we adopt the single crystals of ambient-pressure prepared isostructural compounds as precursors, including Ni2NiTeO6, Li2ZrTeO6, and Li2ZrHfO6, to stabilize the high-pressure Mn2FeMoO6 phase via interfacial induction and atomic scale modulation, and thus achieve a novel structural design and controllable single-crystal growth approach to study the physical properties on the single crystals, clarify the crystal growth mechanism, perform first-principles calculations to fully understand the structure-properties relationship for properties optimization. These findings will guide the discoveries of novel multifunctional materials in double corundum family.
高压合成的双刚玉系极性磁材料Mn2FeMoO6集高铁磁转变温度(340 K)和高电极化常数(68 μC/cm2)于一体,是最具应用前景和竞争力的多铁性自旋电子学器件材料之一。然而,单畴晶态材料苛刻的高压制备条件,严重阻碍了其磁电性能表征及理论模拟优化研究和器件化进程,因此,亟待开展常压制备研究。前驱体晶界诱导法是常压下稳定高压相的有效手段,并在我们近期简单刚玉系高压相的常压制备中得以实现,但当拓展到双刚玉系时存在结构调控问题。本申请拟以可常压下合成的同构Ni2NiTeO6, Li2ZrTeO6,和Li2ZrHfO6单晶为前驱体,通过晶界诱导和原子尺度调制等方法,进行常压下目标相单晶材料的制备,开展其生长机理、磁电耦合机理、以及基于第一性原理的性能优化研究。本项目的顺利开展,将扫清Mn2FeMoO6深入研究和器件化进程中的障碍,并为双刚玉系新材料的开发指明方向。

结项摘要

超高温高压合成可克服磁电的天生互斥性,在极性晶格中纳入磁性离子,制备新型磁电多铁材料,比如室温多铁性Mn2FeMoO6等。然而,极性磁体的超高温高压制备面临两个主要问题:1、试错性超高温高压制备成本居高不下,事倍功半;2、亚稳态低成本大量截留困难。鉴于此,本项目针对性的开展工作,并取得如下主要研究进展:1)发展了超高压加热元件技术,拓展体系,在Mn2BB’O6等体系中制备了系列新型异常钙钛矿材料,研究了其磁电性能,解决了该类材料的铁电机理争端;2)利用同构晶格间失配产生的化学压力,通过相似固溶和拓扑置换,实现了高压亚稳态的有效截留和功能强化;3)理论计算结合逆向设计,建立了大数据驱动-高通量计算下的结构-功能导向超高压合成新范式;4)提出了定向光谱探针植入的化学压力标定策略,建立了物理压力和局域化学压力之间的桥梁,应用于新型功能颜料的设计。上述工作发展了极端超高压固体合成化学方法学,加速了新材料的发现和走向应用。本项目执行期间,共计在J. Am. Chem. Soc.、CCS Chem.、Chem. Mater.、 ACS Appl. Mater. Interfaces、npj Quantum Mater.等期刊发表SCI论文23篇,申请发明专利5项,国际PCT专利2项,软件著作权1件。

项目成果

期刊论文数量(23)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(3)
Intersite Charge Transfer Enhanced Oxygen Evolution Reactivity on A2IrO3 (A = Li, Na, Cu) Delafossite Electrocatalysts
位点间电荷转移增强了 A2IrO3 (A = Li、Na、Cu) 铜铁矿电催化剂的析氧反应活性
  • DOI:
    10.1149/1945-7111/ac7106
  • 发表时间:
    2022-05
  • 期刊:
    Journal of the Electrochemical Society
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Chuanhui Zhu;Guo-Hong Cai;Chongyang Yuan;Bin Huang;guangqin Li;Mark Croft;Martha Greenblatt;Man-Rong Li
  • 通讯作者:
    Man-Rong Li
Above-Room-Temperature LiNbO3-Type Polar Magnet Stabilized by Chemical and Physical Pressure
通过化学和物理压力稳定的室温以上 LiNbO3 型极性磁体
  • DOI:
    10.1021/acs.chemmater.9b05051
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Chemistry of Materials
  • 影响因子:
    8.6
  • 作者:
    Han Yifeng;Zhu Chuanhui;Peng Yi;Li Shufang;Wu MeiXia;Zhao Shuang;Deng Zheng;Jin Changqing;Du Wei;Walker David;Li Man-Rong
  • 通讯作者:
    Li Man-Rong
Single-Crystal Growth and Room-Temperature Magnetocaloric Effect of X-Type Hexaferrite Sr2Co2Fe28O46
X型六角铁氧体Sr2Co2Fe28O46的单晶生长和室温磁热效应
  • DOI:
    10.1021/acs.inorgchem.9b03724
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Inorganic Chemistry
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Wu M.;Zhou X.;Croft M.;Ehrlich S.;Khalid S.;Wen W.;Lapidus S.H.;Xu X.;Li M.-R.;Liu Z.;Cheong S.-W.
  • 通讯作者:
    Cheong S.-W.
Defect-engineered room-temperature ferromagnetism in quasi-two-dimensional nitrided CoTa2O6
准二维氮化 CoTa2O6 中的缺陷工程室温铁磁性
  • DOI:
    10.1103/physrevb.104.014421
  • 发表时间:
    2021-04
  • 期刊:
    Physical Review B
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Ma Yalin;Zhao Shuang;Zhou Xiao;Zeng Yijie;Song Haili;Wang Jing;Li Guangqin;Frank Corey E.;Ma Lu;Croft Mark;Wang Yonggang;Greenblatt Martha;Yao Dao-Xin;Li Man-Rong
  • 通讯作者:
    Li Man-Rong
Chemical pressure enlarged camouflage color zone in Mn(IV)-activated yellow-green pigments
Mn(IV)激活黄绿色颜料中化学压力扩大迷彩色区
  • DOI:
    10.1016/j.mtchem.2022.100902
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Materials Today Chemistry
  • 影响因子:
    7.3
  • 作者:
    Xiao Zhou;Mei-Huan Zhao;Jinjin Yang;Yifeng Han;Luyu Cao;Yingying Han;Yonggang Wang;Jing Wang;Man-Rong Li
  • 通讯作者:
    Man-Rong Li

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

基于优先权过滤的自动摘要抽取算法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    西北大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李满荣;赵宏安;董文静;耿国华;周明全
  • 通讯作者:
    周明全
Zn_(3–x)Mn_xTeO_6的晶体结构与吸收光谱和磁性研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Journal of Inorganic Materials
  • 影响因子:
    1.7
  • 作者:
    李淑芳;赵爽;周潇;李满荣
  • 通讯作者:
    李满荣

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

李满荣的其他基金

极端条件下特殊功能固体材料的合成
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    413 万元
  • 项目类别:

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码