Обнаружение индуцированной магнитным полем электрической поляризации в ортоферрите тербия
- Авторы: Иванов В.Ю1, Кузьменко А.М1, Тихановский А.Ю1, Пронин А.А1, Мухин А.А1
-
Учреждения:
- Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН
- Выпуск: Том 117, № 1-2 (1) (2023)
- Страницы: 43-49
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/0370-274X/article/view/145109
- DOI: https://doi.org/10.31857/S1234567823010056
- EDN: https://elibrary.ru/NVHCEG
- ID: 145109
Цитировать
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
А. М Кузьменко
Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН
А. Ю Тихановский
Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН
А. А Пронин
Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН
А. А Мухин
Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН
Email: mukhin@ran.gpi.ru
Список литературы
- S. Dong, J.-M. Liu, S.-W. Cheong, and Z. Ren, Adv. Phys. 64, 519 (2015).
- Multiferroic Materials: Properties, Techniques, and Applications, ed. by Junling Wang, CRC Press Talor & Frencis Group. Boca Raton, London, N.Y. (2017), 387 p.
- N. A. Spaldin, Proc. R. Soc. A 476, 20190542 (2020).
- А. М. Кадомцева, А. К. Звездин, Ю. Ф. Попов, А. П. Пятаков, Г. П. Воробьев, Письма в ЖЭТФ 79, 705 (2004).
- А. К. Звездин, А. А. Мухин, Письма в ЖЭТФ 88, 581 (2008)
- A. K. Zvezdin and A. A. Mukhin, Sov. Phys. JETP Lett. 88, 505 (2008).
- T. Kimura and Y. Tokura, J. Phys.: Condens. Matter 20, 434204 (2008).
- E. F. Bertaut, J. Mareschal, and G. F. De Vries, J. Phys. Chem. Solids 28, 2143 (1967).
- E. F. Bertaut, J. Chappert, J. Mareschal, J. P. Rebouilziat, and J. Sivardisre, Solid State Commun. 5, 293 (1967).
- J. E. Bouree and J. Hammann, J. Phys. (Paris) 36, 391 (1975).
- К. П. Белов, А. К. Звездин, А. А. Мухин, ЖЭТФ 76, 1100 (1979)
- K. P. Belov, A. K. Zvezdin, and A. A. Mukhin, JETP 49, 557 (1979).
- R. Bidaux, J. E. Fouree, and J. Hammann, J. Phys. (Paris) 36, 803 (1975).
- К. П. Белов, А. К. Звездин, А. М. Кадомцева, Н. Б. Крынецкий, А. А. Мухин, ЖЭТФ 76, 1421 (1979)
- K. P. Belov, A. K. Zvezdin, A. M. Kadomtseva, N. B. Krynetskii, and A. A. Mukhin, JETP 49, 723 (1979).
- 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).
- S. Artyukhin, M. Mostovoy, N. P. Jensen et al. (Collaboration), Nat. Mater. 11, 694 (2012).
- T. Yamaguchi and K. Tsushima, Phys. Rev. B 8, 5187 (1973).
- А. К. Звездин, В. М. Матвеев, А. А. Мухин, А. И. Попов, Редкоземельные ионы в магнито-упорядоченных кристаллах, Наука, М. (1985), 294 с.
- Y. Tokunaga, S. Iguchi, T. Arima, and Y. Tokura, Phys. Rev. Lett. 101, 097205 (2008).
- Y. Tokunaga, N. Furukawa, H. Sakai, Y. Taguchi, T. Arima, and Y. Tokura, Nat. Mater. 8, 558 (2009).
- 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).
- T. N. Stanislavchuk, Y. Wang, S.-W. Cheong, and A. A. Sirenko, Phys. Rev. B 95, 054497 (2017).
- L. Weymann, L. Bergen, T. Kain et al. (Collaboration), npj Quantum Mater. 5, 61 (2020).