Magnetoelectric coupling and high-frequency properties of multiferroics
Project goals
Using broadband dielectric and phonon spectroscopies, we will study the lattice and spin dynamics of multiferroics near their structural and magnetic phase transitions. We will investigate static and dynamic magnetoelectric couplings in multiferroics with Y- and Z-hexaferrite structures, in Ni3-x(Co, Mn)xTeO6 (x = 1, 2), Mn3WO6, Cu3Nb2O8 and AMn7O12 (A = Sr, Pb, Cd). These materials exhibit different crystalline and magnetic structures, so their magnetoelectric couplings will have different origins. Our data will allow us to explain the origin of static and dynamic magnetoelectric couplings. We will perform time-resolved THz-pump, THz probe experiments, which will allow for studying the dynamics of electromagnons and changes of magnetic structures on a sub-picosecond scale. We will also strive to achieve the first observation of a theoretically predicted phonon Zeeman effect; for this we will use EuTiO3 which exhibits a strong spin-phonon coupling. Using THz and Raman spectroscopies, we will investigate the tuning of electromagnons frequencies in electric and magnetic field.
Keywords
multiferroicsmagnetoelectric couplingelectromagnonsphononsinfraredterahertzRamanmicrowave spectroscopy
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 22 (SGA0201800001)
Main participants
Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
18-09265S
Alternative language
Project name in Czech
Magnetoelektrická vazba a vysokofrekvenční vlastnosti multiferoik
Annotation in Czech
Pomocí širokopásmové dielektrické a fononové spektroskopie bude studována mřížková a spinová dynamika různých multiferoik v okolí strukturních a magnetických fázových přechodů. Budeme zkoumat i statický a dynamický magnetoelektrický jev v multiferoikách s Y- a Z-hexaferitovou strukturou, v Ni3-x(Co, Mn)xTeO6 (x = 1, 2), Mn3WO6, Cu3Nb2O8 a AMn7O12 (A = Sr, Pb, Cd). Tyto materiály mají rozličné krystalové a magnetické struktury, a proto má jejich magnetoelektrická vazba různý původ. Soubory dat z různých materiálů nám umožní zobecnit původ statické a dynamické magnetoelektrické vazby v multiferoikách. Ve vybraných materiálech budeme provádět časově rozlišené experimenty typu THz excitace, THz sondování, které nám umožní studovat dynamiku elektromagnonů a změny magnetických struktur na sub-pikosekundové škále. Zaměříme se i na první pozorování teoreticky předpovězeného fononového Zeemanova jevu; k tomu použijeme EuTiO3, který vykazuje silnou spin-fononovou vazbu. Pomocí THz a Ramanovy spektroskopie budeme studovat i ladění elektromagnonových frekvencí elektrickým a magnetickým polem.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2018
Realization period - end
Dec 31, 2020
Project status
—
Latest support payment
Apr 24, 2020
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP21-GA0-GA-R/11:1
Data delivery date
Feb 22, 2021
Finance
Total approved costs
7,512 thou. CZK
Public financial support
7,059 thou. CZK
Other public sources
453 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
7 512 CZK thou.
Public support
7 059 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
Solution period
01. 01. 2018 - 31. 12. 2020