Phonon and dielectric spectroscopy of multiferroics
Project goals
Last year we have proved experimentally, that with mechanical strain it is possible to induce ferroelectric and simultaneously ferromagnetic state in thin films of EuTiO3, which is paraelectric and antiferromagnetic in the bulk form. This new way of induction of the multiferroic state is possible to apply as well in other materials and from that reason this project is focused on enhancement of the critical ferroic temperatures in various thin films. We will study experimentally tensile strained thin films of EuO, SrMnO3, CaMnO3 and Ca2Mn2O7, which should be multiferroic according to recently published first principles calculations. Dielectric, phonon and magnetic properties of strained thin films will be compared with bulk ceramics, where the featuresof spin-phonon coupling should be revealed. Moreover, using THz spectroscopy we will investigate magnetic dependences of magnons and electromagnons in various multiferroics like hexagonal YMnO3, BiFeO3 as well as in epsilon phase of Fe2O3. This will contribute to understanding the origin of magnetoelectric coupling in these materials.
Keywords
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 15 (SGA02012GA-ST)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
P204-12-1163
Alternative language
Project name in Czech
Fononová a dielektrická spektroskopie multiferoik
Annotation in Czech
V loňském roce jsme experimentálně dokázali, že mechanické napětí může indukovat feroelektrické a zároveň i feromagnetické uspořádání v tenké vrstvě EuTiO3. Přitom je tento materiál v objemových vzorcích paraelektrický a antiferomagnetický. Tento nový způsob vyvolání multiferoického stavu mechanickým napětím je možné aplikovat i na jiné materiály a my se v tomto projektu zaměřujeme na zvyšování kritických feroických teplot v různých tenkovrstevných systémech. Experimentálně budeme studovat dvouose natažené tenké vrstvy EuO, SrMnO3, CaMnO3 a Ca2Mn2O7, které mají být podle nedávno publikovaných teoretických prací multiferoické. Dielektrické, fononové a magnetické vlastnosti tenkých vrstev budou porovnávány s vlastnostmi keramických vzorků, u kterých by se měly pozorovat projevy spin-fononové vazby. Navíc budeme studovat pomocí THz spektroskopie magnetické závislosti magnónů a elektromagnónů v různých multiferoikách jako jsou hexagonální YMnO3, BiFeO3 jakož i v epsilonové fázi Fe2O3. To přispěje k pochopení podstaty magnetoelektrického jevu v těchto materiálech.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
Results correspond to project aims and size. The team reached excellent results in the dielectric spectroscopy of multiferroic thin films. Such materials might be perspective for the application in microwave filters or in the magnetoelectric memories. Students participated on the project. Results were published in 15 papers (Nature) and at the conferences. Funds were used according to GAČR rules.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2012
Realization period - end
Dec 31, 2014
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Mar 31, 2014
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP15-GA0-GA-U/01:1
Data delivery date
May 22, 2015
Finance
Total approved costs
9,976 thou. CZK
Public financial support
9,976 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
9 976 CZK thou.
Public support
9 976 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
BM - Solid-state physics and magnetism
Solution period
01. 01. 2012 - 31. 12. 2014