Продемонстрировано превращение материала в мультиферроик при комнатной температуре
В опытах физиков из Франции, Великобритании и Германии обычный сегнетоэлектрик титанат бария (BaTiO3) получал свойства мультиферроика.
Стоит напомнить, что мультиферроиками именуют кристаллические жёсткие тела, в которых сосуществуют хотя бы два из трёх вероятных типов упорядочения (магнитного, электрического либо механического). Громаднейший интерес воображают магнитоэлектрические материалы, талантливые намагничиваться под действием электрического поля и поляризоваться при помещении в магнитное поле.
Это сочетание черт снабжает им хорошие возможности применения в микроэлектронике и спинтронике.
«К сожалению, большинство таких материалов проявляет желаемые особенности лишь при низких температурах, — говорит участник изучения Серхио Валенсия (Sergio Valencia) из Берлинского центра Гельмгольца. — В случае если мультиферроик требует охлаждения до –270 ?C, на практике его никто применять не будет».
Рис. 1. Схема примера, в котором выделяются ферромагнитный (Fe) и сегнетоэлектрический (BaTiO3) слои, и контактная область мультиферроика. Красной стрелкой обозначено синхротронное излучение, которое может иметь правую либо левую круговую поляризацию. (Иллюстрация Ruhr University Bochum).
Собираясь взять новый высокотемпературный мультиферроик, авторы обратились к известной разработке: соединили сверхтонкую плёнку титаната бария, немагнитного материала, со слоем природного ферромагнетика (железа либо кобальта). Полученные образцы исследовались посредством синхротронного излучения способом магнитного кругового дихроизма, что разрешает оценивать магнитные особенности атомов любого элемента в материале.
Методика аналогичных измерений основывается на том, что излучение с правой и левой круговой поляризацией по-различному поглощается при его распространении на протяжении направления намагниченности среды.
Результаты опытов подтвердили, что в области контакта с Fe либо Co плёнки BaTiO3 в один момент демонстрируют спонтанные намагниченность и поляризацию, каковые имеют гистерезисный темперамент. Иначе говоря титанат бария превратился в мультиферроик, причём температура в опыте поддерживалась на уровне комнатной.
Полная версия отчёта размещена в статье:
S. Valencia, A. Crassous, L. Bocher, V. Garcia, X. Moya, R. O. Cherifi, C. Deranlot, K. Bouzehouane, S. Fusil, A. Zobelli, A. Gloter, N. D. Mathur, A. Gaupp, R. Abrudan, F. Radu, A. Barthelemy & M. Bibes Interface-induced room-temperature multiferroicity in BaTiO3. – Nature Materials. – 2011. – 10. – P. 753–758; doi:10.1038/nmat3098; Published online 21 August 2011.