单相多铁六方锰氧化物的电子显微学研究

　　本书综合利用现代透射电子显微学中的多种手段，在实空间、动量空间、能量空间系统地对以YMnO3为代表的单相多铁六方锰氧化物进行研究，揭示了这类材料的结构和性质之间的关联，解释了拓扑涡旋畴结构的演化机理，并且在薄膜材料体系中成功诱导出了净磁矩；实现了单相多铁材料中的铁电\|铁磁耦合，而非传统单相多铁材料中的铁电\|反铁磁耦合，对多铁材料的器件化应用具有借鉴意义。

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第1章绪论

1.1多铁性材料的定义

1.2多铁材料的研究概述与主要应用

1.2.1多铁材料的研究小史

1.2.2多铁材料的器件化应用

1.3多铁材料的主要机制

1.4单相多铁材料的研究进展

1.4.1BiFeO3单相多铁材料的研究进展

1.4.2单相六方锰氧化物研究进展

1.4.3稀土铁氧化物单相多铁材料的研究进展

1.5复合多铁的研究进展

1.6单晶的生长方法

1.7本书的研究思路

1.8本书的创新点

1.9本章小结

第2章透射电镜中常用的实验方法

2.1引言

2.2像差校正透射电镜的基本原理

2.3扫描透射电镜的成像原理

2.4电子能量损失谱

2.4.1电子能量损失谱的基本原理

2.4.2EELS谱的应用

2.5X射线能谱

2.6电子的磁手性二向色性技术

第3章YMnO3中非对称的二次电子产额

3.1简介

3.2背景介绍

3.3实验与计算

3.3.1扫描电镜实验

3.3.2扫描电镜中样品表面电势的计算

3.4结论

第4章衍衬像解析多铁六方锰氧化物拓扑畴的极化结构

4.1引言

4.2简介

4.3背景介绍

4.4实验内容

4.4.1中心对称晶体的Howie\|Whelan方程

4.4.2非中心对称晶体的Howie\|Whelan方程

4.5结论

第5章六次对称体系中非六次涡旋畴结构

5.1引言

5.2概述

5.3背景介绍

5.4实验与讨论

5.5结论

第6章氧空位对YMnO3晶体结构和电子结构的影响

6.1引言

6.2概述

6.3背景简介

6.4实验结果与讨论

6.5结论

第7章面外氧空位诱导YMnO3薄膜中铁磁性

7.1引言

7.2概述

7.3背景简介

7.4课题研究主要内容

7.4.1理论计算

7.4.2YMnO3薄膜生长和表征

7.5结果讨论

7.6结论

第8章结论与展望

8.1结论

8.2展望

参考文献在学期间发表的学术论文致谢Contents单相多铁六方锰氧化物的电子显微学研究

Contents

Chapter 1Introduction

1.1Definition of Multiferroics

1.2Overview of Multiferroics and Main Applications

1.2.1Overview

1.2.2Device Applications

1.3Coupling Mechanism in Multiferroics

1.4Overview of Single Phase Multiferroics

1.4.1Research Progress in BiFeO3

1.4.2Research Progress in Hexagonal Manganites

1.4.3Research Progress in Rare Earth Ferrites

1.5Research Progress in Composite Multiferroics

1.6Growth Method for Single Crystals

1.7Roadmap for This Book

1.8Innovation Points

1.9Conclusions of This Chapter

Chapter 2Experimental Methods in Transmission Electron Microscopy 

2.1Introduction

2.2Fundamental Principles of Spherical Aberration Corrected 

TEM

2.3Basic Theories about Scanning Transmission Electron 

Microscopy

2.4Electron Energy Loss Spectroscopy

2.4.1Fundamentals of EELS

2.4.2Applications of EELS

2.5X\|Ray Dispersive Spectroscopy

2.6Energy Loss Magnetic Circular Dichroism

Chapter 3Disparity of Secondary Electron Emission in YMnO3

3.1Introduction

3.2Background Introduction

3.3Experiments and Calculations

3.3.1Secondary Electron Transmission Microscopy 

Experiments

3.3.2Calculations of Surface Potential

3.4Conclusions

Chapter 4Polarization Structures of Domains in Hexagonal 

Manganites

4.1Introduction

4.2Abstract

4.3Background Introduction

4.4Experiments

4.4.1Howie\|Whelan Equation for Centrosymmetric 

Systems

4.4.2Howie\|Whelan Equation for Non\|centrosymmetric 

Systems

4.5Conclusions

Chapter 5Non\|Six Fold Vertices in Six\|Fold Symmetry System

5.1Introduction

5.2Abstract

5.3Background Introduction

5.4Experiments and Discussions

5.5Conclusions

Chapter 6The Effects of Oxygen Vacancies on the Crystal and 

Electronic Structures

6.1Introduction

6.2Abstract

6.3Background Introduction

6.4Experimental Results and Discussions

6.5Conclusions

Chapter 7Ferromagnetic Properties Induced by Out\|of\|Plane Oxygen 

Vacancies

7.1Introduction

7.2Abstract

7.3Background Introduction

7.4Methods and Results

7.4.1Theoretical Calculations

7.4.2Thin Film Growth and Characterization

7.5Discussions

7.6Conclusions

Chapter 8Conclusions and Outlook

8.1Conclusions

8.2Outlook