See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Eesti Teadusfondi uurimistoetus (ETF)" projekt ETF7011
ETF7011 "Frustreeritud magnetite optiline spektroskoopia magnetväljas" (1.01.2007−31.12.2010); Vastutav täitja: Toomas Rõõm; Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituut; Finantseerija: Sihtasutus Eesti Teadusfond ; Eraldatud summa: 65 540 EUR.
ETF7011
Frustreeritud magnetite optiline spektroskoopia magnetväljas
Optical spectroscopy of frustrated magnets in magnetic field
1.01.2007
31.12.2010
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus (ETF)
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.10. FüüsikaP260 Tahke aine: elektrooniline struktuur, elektrilised, magneetilised ja optilised omadused, ülijuhtivus, magnetresonants, spektroskoopia1.2. Füüsikateadused (astronoomia ja kosmoseteadus, füüsika ja teised seotud teadused)100,0
AsutusRollPeriood
Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituutkoordinaator01.01.2007−31.12.2010
PerioodSumma
01.01.2007−31.12.2007261 600,00 EEK (16 719,29 EUR)
01.01.2008−31.12.2008261 600,00 EEK (16 719,29 EUR)
01.01.2009−31.12.2009251 136,00 EEK (16 050,52 EUR)
01.01.2010−31.12.2010251 136,00 EEK (16 050,52 EUR)
65 539,62 EUR

Multiferroilistes materjalides (MFM) saab magneetuvust lülitada elektriväljaga ja elektrilist polarisatsiooni magnetväljaga, mis muudab need materjalid atraktiivseteks kasutamisel mälu- või spinntroonika seadmetes või viib hoopiski uute paradigmadeni elektroonikas. MFM-e on vähe ja nad omavad mõõdukaid magnetelektrilisi (ME) omadusi allpool toatemperatuuri. Seega on tähtis aru saada ME nähtuse olemusest, et jõuda toatemperatuuril funktsioneerivate ME materjalideni. Selle projekti eesmärgiks on uurida ME nähtuse olemust MFM-des kasutades optilist spektroskoopiat magnetväljas laias sageduste vahemikus 3cm-1 kuni 50000cm-1 ja leida need ergastused, mis põhjustavad ME efekti MFM-s. Optiline spektroskoopia registreerib magnetilisi ergastusi, võrevõnkumisi ja elektroonseid ergastusi. Staatiline dielektriline vastuvõtlikkus on kõigi ostsillaatorite, nullist kuni lõpmatu sageduseni, dielektriliste konstantide summa. Meie idee on mõõta dielektrilist konstanti võimalikult laias sagedusvahemikus mõjutades objekti samaaegselt magnetväljaga. Leiame, millised ostsillaatorid muudavad oma otpilisi omadusi kui rakendada väline magnetväli sobivalt valitud faasidiagrammi punktis. Me oletame, et põhiline muutus dilektrilises konstandis on põhjustatud elektrilist dipoolmomenti omavatest magnetilistest ergastustest ja foononitest. Oleme leidnud, et mitmetes magnetilistes süsteemides, vastupidiselt ootustele, on magnetilistel ergastustel elektriline dipoolmoment [T. Rõõm et al., Phys. Rev. B, vol.70, p.144417 (2004)]. Elektrilist dipoolmomenti omavad magnonid on leitud ka mõnedes ME manganiitides [A. Pimenov et al., Nature Physics, vol.2, p.97 (2006)]. Oletame, et magnetväli, kas nihutab moodi omasagedust või siis kutsub esile faasisiirde magnetilisse faasi, kus elektrilise dipoolmomendiga magnetilist ergastust ei ole. Foononmoodide omadused muutuvad magnetväljas, kui on magnet-elastiline vastasmõju. Uurimistöö viiakse läbi olemasoleva THz spektromeetriga, millel on 12T magnet ja projekti käigus võtame kasutusele laias sageduste vahemikus töötava Fourier spektromeetri Vertex 80V. Nende kahe instrumendiga saame katta vajaliku sageduspiirkonna ning kombineerituna 12T magnetiga leiame, millised optiliselt aktiivsed moodid põhjustavad multiferroiliste materjalide magnetelektrilisi omadusi.
The magnetization in multiferroics can be switched with an electric field or electric polarization be created with a magnetic field making these materials important for application as memory or spintronic devices, or could lead to entirely new device paradigms. Not so many multiferroics exist and they show moderate magnetoelectric properties at low temperatures. To push the operating temperature to room temperature it is necessary to understand the magnetoelectric effect. The aim of this project is to study magnetoelectric effect in multiferroic manganites using optical spectroscopy from 3cm-1 to 50000cm-1 in magnetic field and to find a mode, which is responsible for the magnetoelectric properties in a multiferroic material. Optical spectroscopy can probe magnetic, lattice and electronic excitations. The static dielectric constant, which is changed by a magnetic field in a multiferroic sample, is a sum of dielectric constants of individual oscillators over the frequency range from zero to infinity. Our idea is to measure the dielectric constant over a broad frequency range in an applied magnetic field. We will find which oscillators change their properties by an application of the magnetic field. We expect that the main contribution comes from electric dipole active magnetic modes and from phonons. We have found that in several magnetic systems, unexpectedly, the magnetic modes have electric dipole activity [T. Rõõm et al., Phys. Rev. B, vol.70, p.144417 (2004)]. Electric dipole active magnetic excitations are present in some manganites too [A. Pimenov et al., Nature Physics, vol.2, p.97 (2006)]. We expect that the magnetic field will shift the eigenfrequency or induce a magnetic phase transition to a phase where magnetic mode does not exist. Phonon modes will change their properties when there is a magneto-elastic coupling. Research will be carried out on the existing THz spectrometer TeslaFIR equipped with a 12T magnet and in the course of the project we will install a broad band optical Fourier spectrometer Vertex 80V. This will cover the necessary frequency range and combined with the 12T superconducting magnet we will find the optically active modes contributing to the magnetoelectric effect in multiferroic manganites.