Enhanced Magnetization in CoFe2O4 Through Hydrogen Doping

铁磁性 材料科学 磁化 尖晶石 兴奋剂 凝聚态物理 价(化学) 离子 磁矩 磁场 冶金 化学 量子力学 物理 有机化学 光电子学
作者
Zhuolu Li,Yingjie Lyu,Ran Zhao,Yujia Wang,Yang Zhang,Nianpeng Lu,Meng Wang,Michel Sassi,Thai Duy Ha,Alpha T. N’Diaye,Padraic Shafer,Carolyn I. Pearce,Kevin M. Rosso,Elke Arenholz,Jenh‐Yih Juang,Qing He,Ying‐Hao Chu,Weidong Luo,Pu Yu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (17) 被引量:15
标识
DOI:10.1002/adfm.202212298
摘要

Abstract Magnetic spinel oxides have attracted extensive research interest due to their rich physics and wide range of applications. However, these materials invariably suffer suppressed magnetization, due to structural imperfections (e.g., disorder, anti‐site defects, etc.). Herein, a dramatic enhanced magnetization is obtained with an increasement of 5 µ B /u.c in CoFe 2 O 4 (CFO) through ionic liquid gating induced hydrogen doping. The intercalated hydrogen ions lead to both distinct lattice expansion of ≈0.7% and notable Fe valence state reduction through electron doping, in which ≈17% Fe 3+ is reduced into Fe 2+ . These facts collectively trigger a site‐specific spin‐flip on tetrahedrally coordinated Co 2+ sites that enhances the net ferrimagnetic moment nearly to its theoretical maximum for perfect CFO.
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