锰酸盐-钛酸盐异质结构中畴分辨的室温磁电耦合
材料科学
2016-06-13 v1
摘要
我们提出了一种模型人工多铁系统，该系统由 (011) 取向的铁电 Pb(Mg,Nb,Ti)O 衬底通过外延应变和逆压电效应与铁磁 (La,Sr)MnO 薄膜紧密耦合而成。结果表明，小于 6 kV/cm 的电场脉冲序列能够在锰酸盐薄膜中诱导出大的可逆且双稳态的剩余应变。磁滞回线表明，应变状态的变化导致磁各向异性发生显著变化，从高度各向异性的二重磁对称性转变为更各向同性的状态。这种磁各向异性的变化在多次循环后是可逆的，并且在零外加电场下是稳定的，同时伴随着电阻率的巨大变化。我们使用 X 射线光电子发射显微镜，作为外加电场脉冲的函数，在单铁磁畴尺度上直接对二重和各向同性磁构型之间的变化进行了成像。作为电场函数的畴反转过程成像表明，根据自由能计算，通过铁电衬底产生的各向异性应变变化，磁化反转的能垒被大幅降低，降幅高达 70%。因此，电场脉冲可用于“设置”和“重置”薄膜中的磁各向异性取向和电阻状态，以及降低反转磁化所需的矫顽场，展示了一条在室温下通过电场操控多功能纳米结构的有前景的途径。
引用
@article{arxiv.1509.04775,
title = {Domain-resolved room-temperature magneto-electric coupling in manganite-titanate heterostructures},
author = {Rajesh Vilas Chopdekar and Michele Buzzi and Catherine Ann Jenkins and Elke Arenholz and Frithjof Nolting and Yayoi Takamura},
journal= {arXiv preprint arXiv:1509.04775},
year = {2016}
}
备注
6 figures, 1 table