Dielectric and phonon spectroscopy of multiferroics
Project goals
The project aims at studying the origin of magnetoelectric coupling in various multiferroic materials, i.e. materials exhibiting simultaneously ferroelectric and magnetic orders. THz, Raman and infrared spectroscopy measurements of electromagnons and phonons will allow us to study the dynamic magnetoelectric coupling and the dynamics of ferroelectric phase transitions (soft modes). Dielectric spectroscopy from 10 mHz to 20 GHz will be used for studying the spin-phonon and static magnetoel. couplings. We will study TiO2 thin films and superlattices of EuO and BaO; these materials are paraelectric in bulk samples, but in films, the ferroelectric state will be induced by mechanical strain owing to an epitaxial growth on substrates. In EuTiO3 thin films, a vertical strain induced by MgO nanopillars will be used to change the order from antiferromagnetic to ferromagnetic and to induce the ferroelectric state above 300 K. Inelastic neutron scattering will be used for measuring magnon branches in hexaferrites and for confirmation of predicted short-range magnetic order in EuTiO3 near 300 K.
Keywords
multiferroics; ferroelectrics; magnetismphononsmagnonsmagnetoelectric coupling
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 19 (SGA0201500001)
Main participants
Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
15-08389S
Alternative language
Project name in Czech
Dielektrická a fononová spektroskopie multiferoik
Annotation in Czech
Tento projekt je věnován studiu původu magnetoelektrické vazby v různých multiferoických materiálech, tj. materiálech, které vykazují zároveň feroelektrické a magnetické uspořádání. THz, ramanovská a infračervená spektroskopická měření elektromagnonů a fononů nám umožní studovat dynamickou magnetoelektrickou vazbu a dynamiku feroelektrických fázových přechodů (tzv. měkké módy). Dielektrická spektroskopie od 10 mHz do 20 GHz bude použita pro studium spin-fononové a statické magnetoel. vazby. Budou studovány mj. supermřížky EuO a BaO a tenké vrstvy TiO2; tyto materiály jsou paraelektrické v objemových vzorcích, avšak ve vrstvách bude feroelektrický stav vyvolán pomocí mechanického napětí díky epitaxnímu růstu na substrátech. Ve vrstvách EuTiO3 bude využito vertikální mechanické napětí indukované pomocí MgO nanosloupečků; tím se změní antiferomagnetické uspořádání na feromagnetické a indukuje feroelektrické uspořádání nad 300 K. Nepružný neutronový rozptyl bude použit pro měření magnonových větví v hexaferitech a pro prokázání krátkodosahového magnetického uspořádání v EuTiO3 u 300 K.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
This project was devoted to studying the origins of magnetoelectric coupling in various multiferroic materials. The goals were met, the results were published in 21 papers (18 Jimp, 2 Jsc, 1 proceeding paper). Most of the papers is cited. Thus the results were recognized on an international level. No deficiencies in adherence to grant rules were found. The project can be evaluated as fulfilled.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2015
Realization period - end
Dec 31, 2017
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 5, 2017
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP18-GA0-GA-U/02:1
Data delivery date
May 4, 2018
Finance
Total approved costs
8,796 thou. CZK
Public financial support
8,796 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
8 796 CZK thou.
Public support
8 796 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
BM - Solid-state physics and magnetism
Solution period
01. 01. 2015 - 31. 12. 2017