Door Cameron Chai
Multiferroics is materialen die zowel elektrisch als magnetisch kunnen worden gepolariseerd.
In TbFeO3 ontdekten de onderzoekers een ongebruikelijke rotatieorde voor het magnetisch veld waar de verandering in rotatierichting volgens een lijn van atomen zich plotseling voordoet. Er is een vorming van wat als muur van het solitondomein gekend is. De grootte van de versnellen (of beneden) domeinen is nanometer ong. 20, terwijl de domeinmuren een paar tienden van nanometer zijn, die een zeer ongebruikelijke combinatie is. In het lagere cijfer is één van deze domeinmuren geïllustreerd, de waarvan scherpte door de hoop overeenstemmende diffractiegegevens voor het zogenaamde kandelaarcijfer wordt veroorzaakt. Het hogere cijfer toont hoe deze domeinmuren kunnen lijken in traditionelere materialen, waar de muur dikker is en de rotatie langzaam van omhoog-wijze aan beneden-wijze van links naar rechts roteert. (Krediet: Niels Bohr Institute)
Dit materiaal werd ontdekt in de jaren '60 door Russische onderzoekers. In Het Verleden, zijn er zeer weinig pogingen geweest om deze materialen te bestuderen aangezien de vereiste technologie niet bestond. De Huidige technologie vergemakkelijkt de studie van deze materialen neer juist op het atoomniveau. De Onderzoekers bij het Niels Bohr Institute van de Universiteit van Kopenhagen hebben zulk een materiaal onderzocht en de resultaten van de studie die in het wetenschappelijke dagboek, de Materialen van de Aard wordt gepubliceerd, konden tot technologische vorderingen, in het bijzonder in sensoren leiden.
De experimenten werden uitgevoerd in Berlijn bij de helmholtz-Zentrum faciliteit van het neutronenonderzoek in samenwerking met onderzoekers van ESS in Lund, Risø, Holland en Duitsland. Het team onderzocht de ijzersamenstelling TbFeO3, die a natuurlijk - het voorkomen zeldzaam materiaal is, dat machtige neutronenstraling gebruikt onder een magnetisch veld bij dichtbij absoluut nul temperatuurniveau van negatieve 271oC. Het materiaal werd gevonden om van een duidelijk omlijnde roosterstructuur worden gemaakt bestaand uit rijen van terbium atomen die door atomen van zuurstof en ijzer worden gescheiden. Hoewel dergelijke overeenstemmende roosterstructuren aan onderzoekers vertrouwd zijn, zijn de magnetische hier getuigde domeinen nieuw iets. Gewoonlijk, zijn de magnetische domeinen haphazardly georiënteerd. Maar de onderzoekers vonden hen om georiënteerde recht van elkaar en equidistant te zijn. De Berekeningen hebben het team het verband tussen de materiële structuur en zijn fysieke kenmerken helpen bepalen. De modellen tonen een yukawa-Gelijkaardige kracht aan die door de interactie van de terbium muren door het magnetische ijzerrooster door middel van rotatieuitwisseling wordt veroorzaakt. De golven van rotatiemagnetisme verhogen de elektrische polarisatie en de resulterende interactie tussen terbium ionen produceert een krachtig magneto-electric effect. Het bereikte inzicht kon in de ontdekking en de verwezenlijking van nieuwe multiferroics helpen.
Bron: http://www.nbi.ku.dk/english/