Диэлектрические свойства тонких пленок Bi 1-xLa xFeO

Автор: Аплеснин Сергей Степанович, Остапенко Алексей Александрович, Кретинин Василий Владимирович, Панасевич Ална Михайловна, Галяс Анатолий Иванович, Янушкевич Казимир Иосифович

Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau

Рубрика: Технологические процессы и материалы

Статья в выпуске: 3 (55), 2014 года.

Бесплатный доступ

Исследуются мультиферроики на основе BiFeO 3 с пространственно-модулированной антиферромагнитной структурой. Мультиферроики на основе BiFeO 3 широко и интенсивно исследуются как модельные объекты для исследования механизма взаимодействия между электрической и магнитной подсистем, так и для возможного использования их в спиновой электронике. Возможность электрического управления намагниченностью материала при комнатной температуре представляет интерес с точки зрения его использования в элементах компьютерной памяти с электрической записью и магнитным считыванием. Цель работы - определить изменение магнитоэлектрического взаимодействия в результате варьирования антисимметричного обмена при замещении висмута лантаном, исследовать механизм низкотемпературных и высокотемпературных аномалий диэлектрической проницаемости при замещении висмута лантаном, установить магнитоэлектрические свойства неупорядоченной системы со случайным распределением константы магнитоэлектрической связи. На пленках La xBi 1-xFeO 3 проведены измерения диэлектрической проницаемости, тангенса угла потерь в области температур 100 К 5 Гц. При приближении к сегнетоэлектрическому переходу резко возрастает диэлектрическая проницаемость и диэлектрические потери. При температуре Т 1 = 835 К, возможно, происходят изменения в кристаллической структуре, связанные с переходом в орторомбическую фазу. В окрестности магнитного фазового перехода аномалий в температурном поведении диэлектрической проницаемости не найдено. Замещение висмута лантаном приводит к небольшому увеличению магнитоемкости по сравнению с чистым BiFeO 3. Магнитоемкость увеличивается во внешнем электрическом поле смещения, проходит через максимум и падает с ростом температуры.

Еще

Мультиферроики, магнитоемкость, релаксация, диэлектричекая проницаемость

Короткий адрес: https://sciup.org/148177276

IDR: 148177276

Список литературы Диэлектрические свойства тонких пленок Bi 1-xLa xFeO

  • Пятаков А.П., Звездин А.К. Магнитоэлектрические материалы и мультиферроики//УФН. 2012. Т. 182, № 6(11). С. 583-620.
  • Звездин А.К., Пятаков А.П. Фазовые переходы и гигантский магнитоэлектрический эффект мультиферроика//УФН. 2004. Т. 174, № 4. С. 465-470.
  • Eerenstein W., Mathur1 N.D., Scott J.F. Multiferroic and magnetoelectric materials//Nature. 2006 Vol. 442. P. 759-765.
  • Попов Ю.Ф. [и др.]. Особенности магнитных, магнитоэлектрических и магнитоупругих свойств мультиферроика ферробората самария SmFe3(BO3)4//ЖЭТФ. 2010. Т. 138, № 2. C. 226.
  • Choi Y.J., Zhang C.L., Lee N., Cheong S.-W. Cross-Control of Magnetization and Polarization by Electric and Magnetic Fields with Competing Multiferroic and Weak-Ferromagnetic Phases//Phys. Rev. Lett. 2010. Vol. 105, № 097201.
  • Fiebig M. Revival of the magnetoelectric effect//J. Phys. 2005. Vol. 38. P. 123-152.
  • Date M., Kanamori J., Tachiki M. Origin of Magnetoelectric Effect in Cr2O3//J. Phys. Soc. Jpn. 1961. Vol. 16, № 12. P. 2589.
  • Kimura T.A. Spiral Magnets as Magnetoelectrics//Rev. Mater. Res. 2007. Vol. 37. P. 387-413.
  • Dzyaloshinskii I. Magnetoelectricity in ferromagnets//Europhys. Lett. 2008. Vol. 83, № 6. 67001.
  • Fiebig M. [et al.]. Observation of coupled magnetic and electric domains//Nature. 2002. Vol. 419. P. 818-820.
  • Gareeva Z.V., Zvezdin А.К. Pinning of magnetic domain walls in multiferroics//Europhys. Lett. 2010. Vol. 91, № 4. 47006.
  • Гареева З.В., Звездин А.К. Влияние магнитоэлектрических взаимодействий на доменные границы мультиферроиков//ФТТ. 2010. Т. 52, № 8. C. 1595.
  • Sosnowska I., Peterlin-Neumaier T., Steichele E. Spiral magnetic ordering in bismuth ferrite//J. Phys. С. 1982. Vol. 15, № 23 4835.
  • Залесский А.В., Звездин А.К., Фролов А.А., Буш А.А. Пространственно-модулированная магнитная структура в BiFeO3 по результатам исследования спектров ЯМР на ядрах 57Fe//Письма в ЖЭТФ. 2000. Т. 71, № 11. С. 682-686.
  • Tehranchi М.М., Kubrakov N.F., Zvezdin A.K. Spin-flop and incommensurate structures in magnetic ferroelectrics//Ferroelectics. 1997. Vol. 204. P. 181.
  • Palkar V.R., Prashanthi К. Observation of magnetoelectric coupling in Bi0.7Dy0.3FeO3 thin films at room temperature//Appl. Phys. Lett. 2008. Vol. 93, № 13. 132906.
  • Lane W.M., Bandyopadhyay S. Bennett clocking of nanomagnetic logic using multiferroic singledomain nanomagnets//Appl. Phys. Lett. 2010. Vol. 97. P. 173105-1-4.
  • Kadomtseva A.M. [et al.]. High magnetic field investigations of the magnetoelectric effect in magnetic ferroelectrics (RBi)FeO3//Ferroelectrics. 1995. Vol. 169, № 1. P. 85-95.
  • Разумовская О.Н. [и др.]. Особенности тепловых, магнитных и диэлектрических свойств мультиферроиков BiFeO3 и Bi0.95La0.05FeO3//ФТТ. 2009. Т. 51, № 6. C. 1123-1126.
  • Jarrier R. [et al.]. Surface phase transitions in BiFeO3 below room temperature//Phys. Rev. B. 2012. Vol. 85, No. 184104.
  • Singh M.K., Katiyar R.S., and Scott J.F. Critical phenomena at the 140 and 200 K magnetic phase transitions in BiFeO3//J. Phys: Condens. Matter. 2008. Vol. 20, № 32. 252203.
  • Singh M.K. [et al.]. Spin-glass transition in single-crystal BiFeO3//Phys. Rev. 2008. Vol. 77, № 14. 144403.
  • Blaauw C. and van der Woude F. Magnetic and structural properties of BiFe03//J. Phys. C: Solid State Phys. 1973. Vol. 6. P. 1422-1431.
Еще
Статья научная