Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2019, выпуск 2 » Статья стр. 248
<<<>>>
Индуцированные магнитным полем спин-модуляционные переходы в эпитаксиальных плeнках BiFeO3 с ориентацией (001)
DOI: 10.21883/FTT.2019.02.47122.176
Переводная версия: 10.1134/S1063783419020148
Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ), 16-29-14037 офи_м
Кулагин Н.Е.1,2, Попков А.Ф. 3, Соловьёв С.В. 4, Звездин А.К.5,6
1Московский авиационный институт (Национальный исследовательский университет), Москва, Россия
2Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН, Москва, Россия
3Московский Физико-Технический Институт (государственный университет), Московская область, Долгопрудный, Россия
4Национальный исследовательский университет "МИЭТ", Зеленоград, Москва, Россия
5Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Москва, Россия
6Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук, Москва, Россия
Email: afpopkov@inbox.ru, sv.soloviov@yandex.ru
Поступила в редакцию: 27 июня 2018 г.
Выставление онлайн: 20 января 2019 г.
PDF версия
Проведeн теоретический анализ изменения основного состояния мультиферроика типа BiFeO3 (BFO) для плeнок ориентации (001) в магнитном поле с учeтом изменения наведенной энергии анизотропии. Построены диаграммы анизотропия-поле, определяющие области устойчивости однородных антиферромагнитных состояний и области возникновения пространственно-модулированных антиферромагнитных состояний для трeх взаимно перпендикулярных направлений магнитного поля. Показано, что переход из однородной фазы в пространственно-модулированное состояние возникает в точке потери устойчивости однородного состояния при понижении магнитного поля путeм плавного рождения конической фазы, которая с понижением магнитного поля превращается в плоскую циклоиду. Для плeнки мультиферроика, выращенной на подложке ориентации (001), характерна существенная анизотропия энергии пространственно модулированного состояния в зависимости от направления еe модуляции. При этом для циклоид разного направления реализуются разные сценарии перехода от несоразмерной фазы к однородному состоянию: либо путeм образования конической циклоиды и дальнейшего схлопывания еe в однородное состояние, либо путeм образования домена однородной фазы внутри плоской циклоиды с неограниченным ростом его размера. Приведены примеры изменения намагниченности при вариации магнитного поля с учeтом изменения спиновых cостояний. Представленные результаты важны для плeночной инженерии мультиферроиков при их практическом применении. Работа поддержана РФФИ (проект 16-29-14037 офи_м).
  1. H. Bea, M. Bibes, S. Petit, J. Kreisel, A. Barthelemy. Phil. Mag. Lett. 87, 164 (2007)
  2. D. Sando, A. Agbelele, D. Rahmedov, J. Liu, P. Rovillain, C. Toulouse, I.C. Infante, A.P. Pyatakov, S. Fusil, E. Jacquet, C. Carretero, C. Rerantol, S. Lisenkov, D. Wang, J.-M. Le Breton, M. Cazayous, A. Sacuto, J. Juraszek, A.K. Zvezdin, L. Bellaiche, B. Dkhil, A. Barthelemy, M. Bibes. Nature Mater. 12, 641-6 (2013)
  3. H.W. Jang, D. Ortiz, S.-H. Baek, C.M. Folkman, R.R. Das, P. Shafer, Y. Chen, C.T. Nelson, X. Pan, R. Ramesh, C.B. Eom. Adv. Mater. 21, 817 (2009)
  4. Ю.Ф. Попов, А.К. Звездин, Г.П. Воробьев, А.М. Кадомцева, В.А. Мурашев, Д.Н. Раков. Письма в ЖЭТФ 57, 65 (1993)
  5. M. Tokunaga, M. Azuma, Y. Shimakawa. J. Phys. Soc. Jpn. 79, 064713 (2010)
  6. F. Bai, J. Wang, M. Wutting, J.F. Li, N. Wang, A.P. Pyatakov, A.K. Zvezdin, L.E. Cross, D. Viehland. Appl. Phys. Lett. 86, 032511 (2005)
  7. A. Agbelele, D. Sando, C. Toulouse, C. Paillard, R.D. Johnson, R. Ruffer, A.F. Popkov, C. Carretero, P. Povillain, J.-M. Le Breton, B. Dkhil, M. Cazayous, Y. Gallais, M.A. Measson, A. Sacuto, P. Manuel, A.K. Zvezdin, A. Barthelemy, J. Juraszek, M. Bibes. Adv. Mater. 29, 1602327 (2017)
  8. H.W. Jang, S.H. Baek, D. Ortiz, C.M. Folkman, R.R. Das, Y.H. Chu, P. Shafer, J.X. Zhang, S. Choudhury, V. Vaithyanathas, Y.B. Chen, D.A. Felker, M.D. Biegalski, M.S. Rzchowski, X.Q. Pan, D.G. Schlom L.Q, Chen, R. Ramesh, C.B. Eom. Phys. Rev. Lett. 101, 107602 (2008)
  9. G. Xu, H. Hiraka, G. Shirane, J. Li, J. Wang, D. Viehland. Appl. Phys. Lett. 86, 182905 (2005)
  10. L.W. Martin, Y.-H. Chu, M.B. Holcomb, M. Huijben, P.Yu, S.-J. Han, D. Lee, S.X. Wang, R. Ramesh. Nano Lett. 8, 2050-5 (2008)
  11. Н.Е. Кулагин, А.Ф. Попков, А.К. Звездин. ФТТ 53, 912 (2011)
  12. Z.V. Gareeva, A.F. Popkov, S.V. Solovio, A.K. Zvezdin. Phys. Rev. B 87, 214413 (2013)
  13. А.Ф. Попков, Н.Е. Кулагин, С.В. Соловьев, З.В. Гареева, А.К. Звездин. ФНТ 40, 75 (2014)
  14. А.М. Кадомцева, А.К. Звездин, Ю.Ф. Попов, А.П. Пятаков, Г.П. Воробьев. Письма в ЖЭТФ 79, 705 (2004)
  15. W. Ratcliff, D. Kan, W. Chen, S. Satson, S. Chi, R. Erwin, G.J. McIntyre, S.C. Capelli, I. Takeuchi. Adv. Func. Mater. 21, 1567 (2011)
  16. S. Lee, T. Choi, W. Ratcliff, R. Erwin, S.W. Cheong, V. Kiryukhin. Phys. Rev. B 78, 100101 (2008)
  17. J.H. Lee, L. Fang, E. Vlahos, X. Ke, Y.W. Jung, L.F. Kourkoutis, J.-W. Kim, P.J. Ryan, T. Heeg, M. Roecherath, V. Goian, M. Bernhagen, R. Uecker, P.C. Hammel, K.M. Rabe, S. Kamba, J. Schubert, J.W. Freeland, D.A. Muller, C.J. Fennie, P. Schiffer, V. Gopalan, E. Johnston-Halperin, D.G. Schlom. Nature 466, 954-8 (2010)
  18. A.K. Zvezdin, A.A. Mukhin. JETP 75, 306 (1992)
  19. R.S. Fishman. Phys. Rev. B 87, 224419 (2013)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme