前言

ABO₃型復(fù)合氧化物對(duì)A位和B位離子半徑與價(jià)態(tài)的變化具有相當(dāng)大的容忍性，有利于材料摻雜改性與新體系的設(shè)計(jì)合成。其中，ABO₃型錳鐵基稀土復(fù)合氧化物因其豐富的磁、電等物理性質(zhì)和優(yōu)異的物理效應(yīng)，如巨磁阻效應(yīng)和多鐵性等，而成為當(dāng)前功能材料和凝聚態(tài)物理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。目前，人們就此開展的研究主要建立在高溫合成的基礎(chǔ)上，但許多已顯示或具有潛在優(yōu)異物理效應(yīng)的ABO₃型錳鐵基稀土復(fù)合氧化物屬亞穩(wěn)相，高溫合成方法難以制備高質(zhì)量的單相晶體產(chǎn)物，影響了研究進(jìn)展。水熱合成技術(shù)為制備亞穩(wěn)相晶體材料開辟了一條新的途徑。本書中選擇具有多鐵性或磁阻效應(yīng)的四個(gè)ABO₃型錳鐵基稀土復(fù)合氧化物體系作為研究對(duì)象，采用水熱技術(shù)合成了各體系的單相晶體產(chǎn)物，特別是一些亞穩(wěn)相；對(duì)合成條件與產(chǎn)物的晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成、元素價(jià)態(tài)、微觀形貌、磁電性質(zhì)等進(jìn)行了表征與研究。具體包括4個(gè)方面：①設(shè)計(jì)合成具有E型反鐵磁對(duì)稱交換收縮引起鐵電性的A位小半徑正交錳氧化物YMnO₃，以及電荷有序致鐵電性的A位Ca摻雜YMnO₃衍生物，對(duì)產(chǎn)物性能進(jìn)行系統(tǒng)表征與研究；②設(shè)計(jì)合成由R層和Fe層通過交換伸縮相互作用導(dǎo)致的多鐵性新體系材料——稀土正鐵氧體RFeO₃，對(duì)產(chǎn)物性能進(jìn)行系統(tǒng)表征與研究；③依據(jù)Dzyaloshinskii-Moriya（DM）相互作用導(dǎo)致的非共線自旋結(jié)構(gòu)及其反作用導(dǎo)致的鐵電極化，設(shè)計(jì)合成螺旋磁序誘導(dǎo)多鐵性的正交錳氧化物RMnO₃（R為Tb、Dy、Ho）及其Fe摻雜衍生物，對(duì)產(chǎn)物性能進(jìn)行系統(tǒng)表征與研究；④設(shè)計(jì)合成由幾何阻挫機(jī)制產(chǎn)生鐵電性的六方稀土錳氧化物RMnO₃（R為Er、Tm、Yb、Lu）及其Fe摻雜衍生物，對(duì)產(chǎn)物性能進(jìn)行系統(tǒng)表征與研究。

本書中采用水熱技術(shù)成功合成上述體系，在材料合成上實(shí)現(xiàn)了一定的突破，在材料性能上獲得了一定的新發(fā)現(xiàn)，解決了某些亞穩(wěn)（相）晶體合成困難這一難題，填補(bǔ)了某些亞穩(wěn)晶體產(chǎn)物的空白；發(fā)揮了水熱技術(shù)在合成晶體材料特別是合成亞穩(wěn)晶體上的優(yōu)勢(shì)，研究了水熱條件對(duì)晶體成核與生長(zhǎng)的影響，提出了水熱條件下的晶體成核與生長(zhǎng)機(jī)制，發(fā)展了晶體材料合成方法與理論；對(duì)比研究了水熱合成材料與傳統(tǒng)高溫法合成材料在性能上的差異，豐富了該類晶體材料的物理性質(zhì)知識(shí)；試圖從ABO₃型錳鐵基稀土復(fù)合氧化物中尋找具有非常規(guī)鐵電產(chǎn)生機(jī)制的多鐵性材料新體系，其中涉及電荷有序致鐵電性、磁有序致鐵電性、幾何鐵電性等。本書所述內(nèi)容體現(xiàn)一定的創(chuàng)新意義和技術(shù)突破，可作磁電功能材料研究領(lǐng)域的參考讀物，亦可作為功能材料、材料物理、材料化學(xué)、凝聚態(tài)物理、分子工程等專業(yè)本科學(xué)生和研究生選讀教材使用。

本書由東北林業(yè)大學(xué)周志強(qiáng)著，由東北林業(yè)大學(xué)郭麗擔(dān)任主審。本書由中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目（科學(xué)前沿與交叉學(xué)科創(chuàng)新基金項(xiàng)目2572015CB28）和哈爾濱市科技創(chuàng)新人才研究專項(xiàng)資金項(xiàng)目（青年后備人才計(jì)劃類2017RAQXJ136）資助。

由于水平有限，書中難免存在疏漏，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

作者