Regensburg 2004 – wissenschaftliches Programm
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DF: Dielektrische Festkörper
DF 7: Phasenüberg
änge und Spektroskopie
DF 7.6: Vortrag
Donnerstag, 11. März 2004, 16:30–16:50, H11
Gigantischer magnetoelektrischer Effekt im ferroelektrischen Antiferromagneten HoMnO3 — •Th. Lottermoser1, Th. Lonkai2, U. Amman2,3, J. Ihringer2, D. Hohlwein4 und M. Fiebig1 — 1Max-Born-Institut, Max-Born-Straße 2A, 12489 Berlin — 2Institut für Angewandte Physik, Universität Tübingen, 72076 Tübingen — 3Institut Laue-Langevin, 6 Rue J. Horowitz, BP 156-38042 Grenoble, France — 4Hahn-Meitner-Institut, Glienicker Straße 100, 14109 Berlin
Die Entdeckung des linearen magnetoelektrischen (ME) Effekts – Induktion einer elektrischen Polarisation durch ein magnetisches Feld bzw. Induktion einer Magnetisierung durch ein elektrisches Feld – stieß in den 1960er Jahren auf großes Interesse: Die Wechselwirkung eröffnete neue Freiheitsgrade für die Entwicklung von Bauteilen, die auf der gegenseitigen Kontrolle des magnetischen und elektrischen Zustands beruhen. Wegen der generell geringen Größenordnung des Effekts schlug die Entwicklung eines „ME Schalters“ jedoch fehl. Vor kurzem wurden in Kompositmaterialien und magnetischen Ferroelektrika ein „gigantischer“, steuerbarer ME Effekt entdeckt, was erneut zu großem Interesse in dieser Materieleigenschaft führte. Wir beschreiben die Kontrolle der magnetischen Ordnung in HoMnO3 durch ein elektrisches Feld. Eine ferromagnetische Ordnung der Ho3+-Spins wird durch ein elektrisches Feld ein- bzw. ausgeschaltet. Der Prozess wird mithilfe der optischen zweiten Harmonischen beobachtet und anhand von Neutronendiffraktionsmessungen mikroskopisch erklärt. Er beruht auf dem ME Beitrag zur freien Energie, der mikroskopisch induziert wird durch eine Asymmetrie der Ho3+−Mn3+-Superaustauschpfade aufgrund der ferroelektrischen Verzerrung.