Starkt korrelerade oxider och multiferroiska system
Undersöker nya material för att kunna utforska dem vidare och få fram ny grundläggande information om de mekanismer som ger upphov till dessa egenskaper.
Beskrivning av forskningen
Ordningen eller oordningen i elektronernas spin- och orbitala frihetsgrader i övergångsmetalloxider är ansvarig för en mängd olika fenomen [1]. Till exempel beror den kolossala magnetoresistanseffekten (CMR) som observerats i manganoxidföreningar med en ABO3-perovskitstruktur (t.ex. (La,Sr)MnO3 eller (Pr,Ca)MnO3) på det komplexa spin-orbitalkopplade tillståndet i mangangittret [2]. I material med komplex orbitalordning och/eller spinnstrukturer kan en elektrisk polarisation induceras, vilket gör materialet (i vid bemärkelse) magnetoelektriskt multiferroiskt [3]. Sådana material uppvisar magnetoelektriska effekter, vilket t.ex. gör det möjligt att styra magnetiseringen av ett material med hjälp av ett elektriskt fält eller ömsesidigt styra dess polarisation med hjälp av ett magnetfält, och är därför mycket attraktiva för tillämpning i många enheter [4]. Det finns dock få spinntroniska magnetoresistiva oxider eller magnetoelektriska multiferroiska material som kan användas vid rumstemperatur.
Vi undersöker alltså nya material för att kunna utforska dem vidare och få fram ny grundläggande information om de mekanismer som ger upphov till dessa egenskaper.
Referenser
- “Complexity in Strongly Correlated Systems”, E. Dagotto, Science 309, 257 (2005).
- “Orbital Physics in Transition-Metal Oxides”, Y. Tokura and N. Nagaosa, Science 288, 462 (2000).
- “Classifying multiferroics: Mechanisms and effects ”, D. Khomskii, Physics 2, 20 (2009).
- "Advances in magnetoelectric multiferroics", N. Spaldin and R. Ramesh, Nature Materials 18, 203 (2019).
Publikationer
Concentration and Temperature Dependence of the Structural, Magnetic, and Dielectric Properties of La2Ni(Mn1-xRux)O6 Solid Solutions, P. Pramanik, S. A. Ivanov, D. I. Turkinc, G. V. Bazuev, D. C. Joshi, O. I. Gyrdasova, R. Mathieu, J. Alloys Compd. 968, 171885 (2023).
Partial cation ordering, relaxor ferroelectricity and ferrimagnetism in Pb(Fe1-xYbx)2/3W1/3O3 solid solutions, S. A. Ivanov, D. C. Joshi, A. A. Bush, D. Wang, B. Sanyal, O. Eriksson, P. Nordblad, R. Mathieu, J. Appl. Phys. 128, 134102 (2020).
Spin and dipole order in geometrically frustrated mixed-valence manganite Pb3Mn7O15, S. A. Ivanov, A. A. Bush, M. Hudl, A. I. Stash, G. André, R. Tellgren, V. M. Cherepanov, A. V. Stepanov, K. E. Kamentsev, Y. Tokunaga, Y. Taguchi, Y. Tokura, P. Nordblad, and R. Mathieu, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 27, 12562 (2016).
Enhancement of antiferromagnetic interaction and transition temperature in M3TeO6 systems (M = Mn, Co, Ni, Cu), R. Mathieu, S. A. Ivanov, P. Nordblad, and M. Weil, Eur. Phys. J. B 86, 361 (2013).
The nanoscale phase separation in hole-doped manganites, R. Mathieu and Y. Tokura, J. Phys. Soc. Jpn. 76, 124706 (2007).