Použití multiferotického materiálu k nalezení hodnoty permanentního elektrického dipólového momentu elektronu

Navrhli jsme použití silného vnitřního elektrického pole v multiferotickém Eu_0.5Ba_0.5TiO₃ pro vyhledání permanentního elektrického dipólového momentu elektronu (EDM). Podle Standardního modelu částic by jeho hodnota měla být v řádu 10^-40 e.cm. Nedávno se ukázalo, že spontánní narušení symetrie nábojové parity je mnohem větší než podle předpovědí Standardního modelu, jenž by tedy měl být rozšířen, aby zohlednil tyto skutečnosti. Nové teorie částic předpokládají hodnoty EDM o 8–12 řádů magnitudy větší než podle SM. Fyzikové se pokoušejí změřit EDM již 40 let, bohužel však neúspěšně – jimi dosažená citlivost je pouze 10^-27 e.cm. Ukázali jsme, že v multiferotickém Eu_0.5Ba_0.5TiO₃ by měla citlivost být o řád magnitudy větší. V případě úspěšného určení hodnoty EDM bude možné dokázat a potvrdit nové teorie jdoucí za Standardní model. Na FZÚ jsme připravili materiál, keramické vzorky vhodné pro měření EDM a charakterizovali jeho magnetické a dielektrické vlastnosti. Teoretická část byla provedena našimi zahraničními partnery.

Teplotní závislost megnetické citlivosti χ při různých statických magnetických polích a frekvenci 214 Hz. Vložený obrázek ukazuje magnetizační křivky při různých teplotách. Nebyla pozorována žádná hystereze v magnetizaci.

¹Institut für Festkörperforschung, Forschungszentrum Jülich GmbH, 52425 Jülich and JARA-FIT, Germany
²Institute of Physics ASCR, Na Slovance 2, 182 21 Prague 8, Czech Republic
³Charles University, Faculty of Mathematics and Physics, Department of Condensed Matter Physics, Ke Karlovu 5, 121 16 Prague 2, Czech Republic
⁴Czech Geological Survey, Geologická 6, 152 00 Prague 5, Czech Republic
⁵Yale University, Department of Physics, PO Box 208120, New Haven, Connecticut 06520-8120, USA
⁶Materials Department, University of California, Santa Barbara, California 93106-5050, USA