Hyperjemné interakce v multiferoikách obsahujících železo

Abstract

Multiferroic materials, in which spontaneous orderings (especially magnetic and electrical, in some cases elastic) jointly exist and may mutually interact, are currently in the center of attention in many fields of research due to their high application potential. They are already used in many applications, as in various sensors, microwave filters or electro / magneto- mechanical manipulators and actuators. Nevertheless, many features of microstructure and moment arrangements are not yet fully explained and understood. The presented work is mostly experimental and focuses on the investigation of several promising multiferroic materials: Pb1 − xBax(Fe0.5Nb0.5)O3 (x = 0 - 1) and Pb(Fe0.5Sb0.5)O3 with a perovskite structure and labeled as multiferroics of the I. type according to the Khomsky classification, BaYFeO4, which belongs to the multiferroics of the II. Khomsky class, and LiFePO4, which is a potentially multiferroic substance containing Fe2+ and are used in electric accumulators at present. Mössbauer spectroscopy of the 57 Fe isotope was used as a key experimental method, which can provide new information about the local arrangement in the vicinity of resonantly absorbing nuclei in the investigated substances. Data evaluation and interpretation would not be possible without the using results...

Multiferoické materiály, ve kterých existuje zároveň více spontánních uspořádání (fero-, feri-, antiferomagnetické, feroelektrické, feroelastické) alespoň v určité oblasti teplot a mohou se navzájem ovlivňovat, jsou v současné době v řadě oborů ve středu zájmu základního výzkumu z důvodu svého vysokého aplikačního potenciálu. V řadě aplikací jsou již využívány v senzorech nejrůznějších veličin, mikrovlnných filtrů nebo elektro/magneto-mechanických manipulátorů a aktuátorů. Přesto je mnoho vlastností stále ne zcela vysvětlených a pochopených. Předkládaná práce je převážně experimentální a zaměřuje se na zkoumání několika perspektivních multiferoických látek: Pb1−xBax(Fe0.5Nb0.5)O3 (x = 0 - 1) a Pb(Fe0,5Sb0,5)O3 s perovskitovou strukturou, které řadíme mezi tzv. multiferoika I. druhu dle Khomského klasifikace, BaYFeO4, které patří mezi multiferoika II. druhu a LiFePO4, což je potenciálně multiferoická látka obsahující dvojmocné železo, využívaná v elektrických akumulátorech. Jako stěžejní experimentální metoda byla využita Mössbauerova spektroskopie izotopu 57 Fe, která může poskytnout informace o zkoumaných látkách z hlediska lokálního uspořádání v okolí rezonančně absorbujících jader. Vyhodnocení dat a jejich interpretace by nebyla možná bez využití výsledků z řady dalších metod, jako je...