采用溶胶-凝胶路线合成了多铁性 BiFeO3-NiO （BFO-NiO） 纳米复合材料，并通过第一原理 DFT 计算、多铁磁电响应和极低温度磁分析进行了研究。粉末 X 射线衍射 （XRD） 图谱以及 Rietveld 精修数据证实了相纯度，即菱形扭曲钙钛矿 BiFeO3 - 岩盐型 NiO 晶体结构和复合形成。与温度相关的磁测量证实了由于反铁磁 （AFM） 和铁磁 （FM） 交换耦合相互作用而导致的磁性和交换偏压效应的增强。零场冷却 （ZFC） 和场冷 （FC） 磁结果表明，在室温下观察到所有样品的典型超顺磁 （SP） 行为，而在低温下，通过所有样品的磁矩量子隧穿，报告了从 SP 到量子超顺磁 （QSP） 状态的转变。对于 BFO-20% NiO 成分，观察到的最大极化为 5.7μC/cm2。在存在外部磁场的情况下，铁电 P 与 E 环的显着变化证实了 BFO-NiO 纳米复合材料中多铁和磁电耦合行为的证据。DFT 计算是使用 WIEN2k 软件完成的，并与报告的实验结果非常吻合。 此外，合适的温度依赖性磁平方度、相当大的磁电耦合证据、交换偏置效应和 SP 性质使 BFO-NiO 纳米复合材料相当适用于各种器件应用，例如信息存储、磁性随机存取存储器、靶向药物递送、磁共振成像 （MRI）、生物传感和定制其他光催化应用。



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