在人類漫長的歷史發(fā)展長河中，“材料學”貫穿了其整個歷程。從人類活動早期開始使用木制工具，到隨后的石器、金石并用（此時的金屬主要指銅器）、青銅、鐵器等各個時代，再到后來的蒸汽、電氣、原子、信息時代，每個發(fā)展階段無不伴隨著人類對材料的認識和用。在諸多材料中，鐵是人類早認識和使用到的材料之，就我們中國而言，早在西周以前我國就已開始將鐵用于生產(chǎn)生活中^[1]；人們在長期的實踐中也開始認識到了相關(guān)材料的磁性并將其運用于實踐當中，比較有代表性的就是司南的發(fā)明。這些在不少歷史典籍中都有記載，比如：《鬼谷子·謀篇第十》記載：“故鄭人取玉也，載司南之車，為其不惑也。夫度材量能揣情者，亦事之司南也”；《夢溪筆談》提到：“方家以磁石磨針縫，則能指南”；《論衡》書曰：“司南之杓，投之于地，其柢指南”等等^[2]。由此可見，人們對磁性材料的興趣也算由來已久。

當時代來到21世紀，化學、物理、生物、醫(yī)學、計算機等各個域的技術(shù)都有了前·所未有的突破，進的生產(chǎn)力也將人類的文明推進智能工業(yè)化、信息化時代，隨著而來的是人們對材料的更高要求。在諸多材料當中，由于多鐵材料兼具鐵磁、鐵電性，二者之間有著*的磁電耦合性；與此同時，磁場作用下的電化和電場作用下的磁化等性質(zhì)為未來功能材料探索和發(fā)展提供了更為寬廣的選擇和可能，在存儲、傳感器、自旋電子、微波器件、器件小型化等域擁有巨大的潛在應用價值。2007年的《科學》雜志對未來的熱點發(fā)展問題進行了報道，其中，多鐵材料作為唯·的物理類問題入選^[3]。因此，研究并深刻理解磁電耦合和多鐵材料背后的機理，有著非常重要的理論價值和實踐意義。

近期，哈爾濱工業(yè)大學的W.Q.Liu等人對磁電材料Mn₄Nb₂O₉單晶樣品進行了仔細的研究。研究表明：零磁場測試介電常數(shù)時，沒有發(fā)現(xiàn)介電常數(shù)的反常，此時Mn₄Nb₂O₉基態(tài)表現(xiàn)為順電性；而在磁場條件下，介電常數(shù)在Neel溫度處發(fā)生突變的峰，且隨著磁場的增加介電峰也增強，且峰位向低溫端偏移，這意味著磁場有抑制反鐵磁轉(zhuǎn)變的趨勢；高場（H≥4T）下的介電常數(shù)-溫度依賴關(guān)系也跟H²正比關(guān)系，由此也表明Mn₄Nb₂O₉是線性磁電材料。更多研究結(jié)果可參考文獻^[4].

以上圖片引自文獻^[4].

我們非常榮幸將Quantum Design Japan公司（以下簡稱QDJ）生產(chǎn)的高精度光學浮區(qū)法單晶爐安裝于哈爾濱工業(yè)大學，并助力W.Q.Liu等學者研究制備出Mn₄Nb₂O₉單晶樣品。QDJ公司生產(chǎn)的光學浮區(qū)法單晶爐適用于超導材料、鐵電材料、磁性材料、半導體材料、光學材料等多種域材料的晶體制備工作。

該設備主要的技術(shù)色：

■  占地空間小，操作簡單，易于上手，立支撐設計

■  采用鍍金雙面高效反射鏡，加熱效率更高，溫場更加均勻

■  可實現(xiàn)高溫度2100°C-2200°C（驗收依據(jù)為：熔融尖晶石標樣）

■  穩(wěn)定的電源

■  內(nèi)置閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)，無需外部水冷裝置

■  采用商業(yè)化標準鹵素燈

日本QDJ公司推出的高精度光學浮區(qū)法單晶爐外觀圖

參考文獻：

[1]. https://www.science。。ｏｒｇ/doi/10.1126/science.318.5858.1848

[2]. Wenqiang Liu, Long Li, Lei Tao, Ziyi Liu, Xianjie Wang, Yu Sui, Yang Wang, Evidence of linear magnetoelectric effect in Mn4Nb2O9 single crystal, Journal of Alloys and Compounds,Volume 886,2021,161272,ISSN 0925-8388, https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.161272.

相關(guān)產(chǎn)品：

1、高精度光學浮區(qū)法單晶爐

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