Magnetoelektrická multiferoika jsou materiály, které vykazují zároveň magnetické a feroelektrické uspořádání. Teoreticky je v nich možné ovlivňovat magnetické domény elektrickým polem nebo feroelektrické domény magnetickým polem, proto jsou v poslední době intenzivně studované pro svoje možné aplikační využití ve stálých pamětech. V přírodě bohužel existuje jen málo multiferoik a většina z nich funguje jen při nízkých teplotách. Navrhli jsme využít velkého mechanického napětí v ultratenkých vrstvách k přípravě „umělých“ multiferoik. Dokázali jsme, že vlivem silné spin-mřížkové vazby se původně antiferomagnetický a paraelektrický EuTiO3 změní vlivem tensálního napětí na silné feromagnetikum a feroelektrikum. Takový systém by měl vykazovat silnou magnetoelektrickou vazbu využitelnou v pamětech. Publikováno v Nature [J. H. Lee a kol., Nature 466, 954 (2010)].
Navrhli jsme také použít silné vnitřní elektrické pole v multiferoickém Eu0.5Ba0.5TiO3 pro měření elektrického dipólového momentu (EDM) elektronu. Jeho velikost by podle standardního modelu částic měla být 10–40 e.cm. V poslední době se ukazuje, že spontánní narušení CP (charge - parity) symetrie je mnohem větší než vyplývá ze standardního modelu a proto je třeba tento model upřesnit. Nové částicové teorie předpovídají EDM elektronu o 8 až 12 řádů vyšší. Fyzici se bezvýsledně snaží měřit dipólový moment elektronu už 40 let, ale zatím dosáhli citlivosti jen 10–27 e.cm. V multiferoickém Eu0.5Ba0.5TiO3 by měla být citlivost o řád vyšší. Syntetizovali jsme tento materiál a připravili keramické vzorky vhodné pro měření. Pokud se podaří změřit velikost EDM, bude možné ověřit a upřesnit částicové teorie rozšiřující standardní model. Publikováno v Nature Materials [K. Z. Rushchanskii a kol., Nature Mat. 9, 649 (2010)] a česky v Čs. čas. fyz. 6, 328 (2010).
Obr. 1: Schematické znázornění principu měření elektrického dipólového momentu elektronu. Při přepnutí elektrického pole přetočí i elektrické a magnetické momenty jednotlivých elektronů a změní se celková magnetizace vzorku, která se dá měřit.
Copyright © 2008-2010, Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
