Magnetoelektrická multiferotika jsou materiály, které vykazují současně magnetické i feromagnetické uspořádání. Naneštěstí je v přírodě známu pouze malé množství těchto materiálů, jež navíc mívají nízkou kritickou teplotu a jejich magnetoelektrické interakce jsou slabé. V naší publikaci jsme poprvé experimentálně demonstrovali, že nová "umělá" multiferotika mohou být vyrobena pomocí namáhání tenkých filmů. Dokázali jsme, že původně antiferomagnetický a paraelektrický EuTiO3 se ve formě namáhaných filmů díky výrazným spin-mřížkovým interakcím mění v silný feromagnet a feroelektrikum. Takovýto systém by měl vykazovat silné magnetoelektrické chování, jež může být využitelné při použití v budoucích paměťových zařízeních. Naši kolegové z USA připravili tenké filmy a popsali jejich krystalickou strukturu a magnetické vlastnosti. Pracovníci z FZÚ objevili přechod do ferroelektrické fáze a bez jejich přispění by článek nemohl být přijat do časopisu Nature.
Předpovězený efekt dvouosého namáhání na EuTiO3 a náš přístup k vytvoření takového namáhání v EuTiO3 pomocí epitaxe. (a) Diagram epitaxiální fáze namáhaní filmů od −2% (dvouosá komprese) k +2% (dvouosé pnutí) vypočtený pro 0,1% kroky. Zobrazeny jsou oblasti s paraelektrickým (PE), feroelektrickým (FE), antiferomagnetickým (AFM) a feromagnetickým (FM) chováním. (b), (c) Schémata zobrazující rovinnou expanzi díky dvouosému pnutí u nenamáhaného EuTiO3 v klasické formě (b) a u epitaxně namáhaného tenkého filmu EuTiO3 na substrátu DyScO3 (c).
1Department of Materials Science and Engineering, Cornell University, Ithaca, New York 14853-1501, USA
2Department of Materials Science and Engineering, Pennsylvania State University, University Park, Pennsylvania 16802-5005, USA
3Department of Physics, Ohio State University, Columbus, Ohio 43210-1117, USA
4Department of Physics and Materials Research Institute, Pennsylvania State University, University Park, Pennsylvania 16802, USA
5School of Applied and Engineering Physics, Cornell University, Ithaca, New York 14853, USA
6Advanced Photon Source, Argonne National Laboratory, Argonne, Illinois 60439, USA
7Institute of Bio and Nanosystems, JARA-Fundamentals of Future Information Technologies, Research Centre Jülich, D-52425 Jülich, Germany
8Institute of Physics ASCR, Na Slovance 2, 182 21 Prague 8, Czech Republic
9Leibniz Institute for Crystal Growth, Max-Born-Straße 2, D-12489 Berlin, Germany
10Department of Physics and Astronomy, Rutgers University, Piscataway, New Jersey 08854-8019, USA
11Kavli Institute at Cornell for Nanoscale Science, Ithaca, New York 14853, USA
Copyright © 2008-2014, Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
