Обнаружение индуцированной магнитным полем электрической поляризации в ортоферрите тербия

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В ортоферрите TbFeO3 при температурах ниже температуры антиферромагнитного упорядочения тербиевой подсистемы (~ 3.2 K) обнаружена индуцированная магнитным полем H b электрическая поляризация Pa(Hb) вдоль оси a, которая сопровождается аномалиями, связанными с метамагнитными (Tb) и спин-переориентационными (Fe) переходами. При небольших магнитных полях |H| < Hcr1 ~ 5 кЭ зависимость Pa(Hb) проявляет сильный гистерезис и имеет форму “бабочки”, а в промежуточных магнитных конфигурациях |Hcr1 | < |H| < |Hcr2 | ~ 18 кЭ знак поляризации определяется знаком приложенного электрического поля, а зависимость Pa(Hb) имеет немонотонный характер. Дано качественное объяснение наблюдаемым эффектам в рамках симметрийного анализа допускаемых магнитоэлектрических взаимодействий в индуцированных полем магнитных структурах.

Об авторах

В. Ю Иванов

Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН

Email: mukhin@ran.gpi.ru
119991, г. Москва, Россия

А. М Кузьменко

Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН

Email: mukhin@ran.gpi.ru
119991, г. Москва, Россия

А. Ю Тихановский

Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН

Email: mukhin@ran.gpi.ru
119991, г. Москва, Россия

А. А Пронин

Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН

Email: mukhin@ran.gpi.ru
119991, г. Москва, Россия

А. А Мухин

Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: mukhin@ran.gpi.ru
119991, г. Москва, Россия

Список литературы

  1. S. Dong, J.-M. Liu, S.-W. Cheong, and Z. Ren, Adv. Phys. 64, 519 (2015).
  2. Multiferroic Materials: Properties, Techniques, and Applications, ed. by Junling Wang, CRC Press Talor & Frencis Group. Boca Raton, London, N.Y. (2017), 387 p.
  3. N. A. Spaldin, Proc. R. Soc. A 476, 20190542 (2020).
  4. А. М. Кадомцева, А. К. Звездин, Ю. Ф. Попов, А. П. Пятаков, Г. П. Воробьев, Письма в ЖЭТФ 79, 705 (2004).
  5. А. К. Звездин, А. А. Мухин, Письма в ЖЭТФ 88, 581 (2008)
  6. A. K. Zvezdin and A. A. Mukhin, Sov. Phys. JETP Lett. 88, 505 (2008).
  7. T. Kimura and Y. Tokura, J. Phys.: Condens. Matter 20, 434204 (2008).
  8. E. F. Bertaut, J. Mareschal, and G. F. De Vries, J. Phys. Chem. Solids 28, 2143 (1967).
  9. E. F. Bertaut, J. Chappert, J. Mareschal, J. P. Rebouilziat, and J. Sivardisre, Solid State Commun. 5, 293 (1967).
  10. J. E. Bouree and J. Hammann, J. Phys. (Paris) 36, 391 (1975).
  11. К. П. Белов, А. К. Звездин, А. А. Мухин, ЖЭТФ 76, 1100 (1979)
  12. K. P. Belov, A. K. Zvezdin, and A. A. Mukhin, JETP 49, 557 (1979).
  13. R. Bidaux, J. E. Fouree, and J. Hammann, J. Phys. (Paris) 36, 803 (1975).
  14. К. П. Белов, А. К. Звездин, А. М. Кадомцева, Н. Б. Крынецкий, А. А. Мухин, ЖЭТФ 76, 1421 (1979)
  15. K. P. Belov, A. K. Zvezdin, A. M. Kadomtseva, N. B. Krynetskii, and A. A. Mukhin, JETP 49, 723 (1979).
  16. Y. Cao, M. Xiang, W. Zhao, G. Wang, Z. Feng, B. Kang, A. Stroppa, J. Zhang, W. Ren, and S. Cao, J. Appl. Phys. 119, 063904 (2016).
  17. S. Artyukhin, M. Mostovoy, N. P. Jensen et al. (Collaboration), Nat. Mater. 11, 694 (2012).
  18. T. Yamaguchi and K. Tsushima, Phys. Rev. B 8, 5187 (1973).
  19. А. К. Звездин, В. М. Матвеев, А. А. Мухин, А. И. Попов, Редкоземельные ионы в магнито-упорядоченных кристаллах, Наука, М. (1985), 294 с.
  20. Y. Tokunaga, S. Iguchi, T. Arima, and Y. Tokura, Phys. Rev. Lett. 101, 097205 (2008).
  21. Y. Tokunaga, N. Furukawa, H. Sakai, Y. Taguchi, T. Arima, and Y. Tokura, Nat. Mater. 8, 558 (2009).
  22. Y.-Q. Song, W.-P. Zhou, Y. Fang, Y.-T. Yang, L.-Y. Wang, D.-H. Wang, and Y.-W. Du, Chin. Phys. B 23, 077505 (2014).
  23. T. N. Stanislavchuk, Y. Wang, S.-W. Cheong, and A. A. Sirenko, Phys. Rev. B 95, 054497 (2017).
  24. L. Weymann, L. Bergen, T. Kain et al. (Collaboration), npj Quantum Mater. 5, 61 (2020).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023