Новости

Российские ученые объяснили происхождение гигантского магнитоэлектрического эффекта в феррите висмута

img-4

Группа российских ученых из Московского Физико-Технического института (МФТИ), Зеленоградского Национального исследовательского университета «Московский институт электронной техники» (МИЭТ) и Института общей физики им. Прохорова разработали теоретическую модель, которая объясняет проявляющийся в ряде экспериментов линейный магнитоэлектрический эффект в BiFeO3 (феррите висмута). На основе своего исследования специалисты предложили способ, который в будущем сможет усилить данное явление. Об этом сообщает пресс-служба МФТИ.

Объект исследования – феррит висмута – на сегодняшний день является одним из наиболее интересных в научном плане мультиферроиков, то есть веществ, проявляющих одновременно свойства магнетиков, сегнетоэлектриков и/или сегнетоэластиков. Главной его особенностью является то, что в отличие от большинства других магнитоэлектриков он уже при комнатной температуре проявляет магнитоэлектрический  эффект – явление, представляющее собой возникновение электрической поляризации под действием внешнего магнитного поля и намагниченности под действием электрического поля.

Ранние эксперименты указывали на малое значение линейного магнитоэлектрического эффекта (почти в тысячу раз меньше актуального значения) в феррите висмута, а более поздние, наоборот, показали наличие большого магнитоэлектрического эффекта. Более того, они продемонстрировали, что, используя его в слоистых структурах, можно добиться рекордных значений магнитоэлектрического эффекта.

Спиновая циклоидная структура в BiFeO3

Спиновая циклоидная структура в BiFeO3

В своей работе российские ученые, основываясь на теории Гинзбурга-Ландау, предложили теоретическое обоснование данному явлению и объяснили ранее большое экспериментальное значение этого эффекта. Также им удалось в рамках выдвинутой теории показать возможность усиления магнитоэлектрического эффекта в присутствии электростатического поля.

«Теоретическое описание, изложенное в статье, может быть применимо и для других мультиферроиков, подобных BiFeO3. Это позволит предсказывать значение их магнитоэлектрического эффекта, что, в свою очередь, упростит поиск перспективных материалов для промышленного применения», — прокомментировал заведующий Лабораторией физики магнитных гетероструктур и спинтроники для энергосберегающих информационных технологий МФТИ Анатолий Константинович Звездин.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Physical Review B.

Об авторе

Анна Несчетная

Анна Несчетная