Infrared Spectroscopy of Multiferroics

Abstract

Infračervená spektroskopie multiferoik Autor:Veronica Goian Ústav: Oddělení dielektrik, Fyzikální ústav AV ČR v.v.i, Na Slovance 2, 182 21, Praha 8 Abstrakt: Pomocí infračervené spektroskopie jsme studovali řadu multiferoických a magnetoelektrických látek. Náš výzkum byl často kombinován radiofrekvečními, mikrovlnnými, teraherzovými, ramanovskými a strukturními měřeními mých kolegů, jakož i magnetickými, a elastickými studiemi, na kterých jsem se podílela. Naším hlavním cílem bylo komplexní studium kvantově- paraelektrického antiferomagnetika EuTiO3 ve formě krystalů, keramik i tenkých vrstev. V objemových vzorcích EuTiO3 jsme objevili u 300 K antiferodistortivní přechod z kubické mPm3 do tetragonální I4/mcm struktury. Nízkoteplotní dielektrické vlastnosti v EuTiO3 jsme vysvětlili anomálním teplotním chováním polárních fononů. Velký a anizotropní magnetoelektrický jev, který jsme našli v EuTiO3, jsme objasnili a experimentálně potvrdili pozorováním ladění fononových frekvencí vnějším magnetickým polem. Naše studia tahově napnutých vrstev EuTiO3 odhalila u 250 K posuvný ferroelektrický fázový přechod. Naši američtí kolegové objevili pod 4.2 K feromagnetické uspořádání ve stejných tenkých vrstvách. Tím jsme experimentálně potvrdili nedávno teoreticky předpovězenou novou možnost přípravy silných...

Infrared Spectroscopy of Multiferroics Author: Veronica Goian Institute: Department of Dielectrics, Institute of Physics of the Academy of Sciences, Na Slovance 2, 182 21 Prague 8 Abstract: We have investigated numerous multiferroic and magnetoelectric materials mainly using infrared (IR) spectroscopy. Nevertheless, the studies were frequently combined with radio-frequency, microwave, THz, Raman and structural measurements provided by our colleagues, as well as by magnetic and elastic investigations, where we participated. Our main aim was the complex study of quantum-paraelectric antiferromagnet EuTiO3 in the form of crystals, ceramics and thin films. Near 300 K we have discovered an antiferrodistorive phase transition from cubic mPm3 to tetragonal I4/mcm structure in bulk EuTiO3 and explained its low-frequency dielectric properties by anomalous polar phonon behavior. Large and anisotropic magnetodielectric effect, which we found in EuTiO3, was successfully explained and experimentally confirmed by observation of tuning of phonon frequency with magnetic field. Our IR studies of tensile strained EuTiO3 thin films revealed a displacive ferroelectric phase transition near 250 K. Our American colleagues revealed the ferromagnetic order below 4.2 K in the same strained EuTiO3 thin film. In such way we have...