1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Кристаллография
  4. T. 68, № 5, 2023

Кристаллография, 2023, T. 68, № 5, стр. 809-816

Изучение эффекта обратной магнитострикции в гетероструктурах ферромагнетик/сегнетоэлектрик с помощью расчетов из первых принципов

И. И. Гумарова 1, 2, *, К. В. Евсеев 1, А. А. Камашев 1, Р. Ф. Мамин 1

1 Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского Казанского научного центра РАН
Казань, Россия

2 Казанский (Приволжский) федеральный университет
Казань, Россия

* E-mail: iipiyanzina@kpfu.ru

Поступила в редакцию 09.01.2023
После доработки 24.01.2023
Принята к публикации 24.01.2023

Аннотация

Исследованы гетероструктуры Fe/BaTiO3, Fe/SrTiO3, Co/BaTiO3, Co/SrTiO3, в которых проявляется магнитоэлектрический эффект. Показано, что с помощью внешнего электрического поля можно управлять магнитными свойствами тонких ферромагнитных пленок. При использовании методов расчетов из первых принципов исследованы структурные, электронные и магнитные свойства гетероструктур. Показано, что с помощью обратного пьезоэффекта можно уменьшить абсолютное значение вектора намагниченности ферромагнетика. Такой подход может стать основой для управления свойствами одного из ферромагнитных слоев сверхпроводящего спинового клапана и, как следствие, сверхпроводящими свойствами клапана.

Список литературы

  1. Ota S., Ando A., Chiba D. // Nat. Electron. 2018. V. 1. P. 124. https://doi.org/10.1038/s41928-018-0022-3

  2. Makarov D., Melzer M., Karnaushenko D., Shmidt O.G. // Appl. Phys. Rev. 2016. V. 3. P. 011101. https://doi.org/10.1063/1.4938497

  3. Jia C., Zhao X., Lai Y.H. et al. // Nano Energy. 2019. V. 60. P. 476. https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2019.03.053

  4. Liy Y., Yang T., Zhang Y. et al. // Adv. Mater. 2019. V. 31. P. 1902783. https://doi.org/10.1038/s41928-018-0022-3

  5. Won S.S., Seo H., Kawahara M. et al. // Nano Energy. 2019. V. 55. P. 182. https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2018.10.068

  6. Yao J., Song X., Gao X. et al. // ACS Nano. 2018. V. 12. P. 6767. https://doi.org/10.1021/acsnano.8b01936

  7. Lu N., Zhang P., Zhang Q. et al. // Nature. 2017. V. 546. P. 124. https://doi.org/10.1038/nature22389

  8. Cao D., Wang F., Jiang Z. et al. // J. Mater. Sci. 2016. V. 51. P. 3297. https://doi.org/10.1007/s10853-015-9656-y

  9. Leksin P.V., Garif’yanov N.N., Garifullin I.A. et al. // Appl. Phys. Lett. 2010. V. 97. P. 102505. https://doi.org/10.48550/arXiv.1007.2511

  10. Тихомирова Н.А., Баранов А.И., Гинзберг А.В. и др. // Письма в ЖЭТФ. 1983. Т. 38. С. 365. https://doi.org/10.48550/arXiv.1007.2511

  11. Тихомирова Н.А., Донцова Л.И., Гигзберг А.В. и др. // ФТТ. 1988. Т. 30. С. 724. https://www.mathnet.ru/php/archive.phtml?wshow=paper&jrnid=ftt&paperid=4418&option_lang=rus

  12. Zhao Y., Peng R., Guo Y. et al. // Adv. Functional Mater. 2021. V. 31. P. 2009376. https://doi.org/10.1002/adfm.202009376

  13. Tsymbal E.Y., Duan C.G., Jaswal S.S. // Phys. Rev. Lett. 2006. V. 31. P. 047201. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.97.047201

  14. Duan C.G., Jaswal S.S., Tsymbal E.Y. // Phys. Rev. 2006. V. 97. P. 047201. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.97.047201

  15. Sahoo S., Srinivas P., Duan C.G. et al. // Phys. Rev. 2007. V. 76. P. 092108. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.76.092108

  16. Muller K.A., Burkard H. // Phys. Rev. 1979. V. 19. P. 3593. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.19.3593

  17. Hohenberg P., Kohn W. // Phys. Rev. B. 1964. V. 136. P. 864. https://doi.org/10.1103/PhysRev.136.B864

  18. Perdew J.P., Burke K., Ernzerhof M. // Phys. Rev. Lett. 1996. V. 77. P. 3865. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.77.3865

  19. Kohn W., Sham L.J. // Phys. Rev. A. 1965. V. 140. P. 1133. https://doi.org/10.1103/PhysRev.140.A1133

  20. Blöchl P.E. // Phys. Rev. 1994. V. 50. P. 17953. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.50.17953

  21. Kresse G., Furthmüller J. // Comp. Mater. Sci. 1996. V. 6. P. 15. https://doi.org/10.1016/0927-0256(96)00008-0

  22. Kresse G., Furthmüller J. // Phys. Rev. 1996. V. 54. P. 11169. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.54.11169

  23. Kresse G., Joubert D. // Phys. Rev. B. 1999. V. 59. P. 1758. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.59.1758

  24. MedeA, version 3.6; Inc. San Diego, USA.

  25. Monkhorst H.J., Pack J.D. // Phys. Rev. 1976. V. 13. P. 5188. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.13.5188

  26. Blöchl P.E., Jepsen O., Andersen O.K. // Phys. Rev. 1994. V. 49. P. 16223. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.49.16223

  27. Methfessel M., Paxton A.T. // Phys. Rev. 1989. V. 40. P. 3616. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.40.3616

  28. Dudarev S.L., Botton G.A., Savrasov S.Y. et al. // Phys. Rev. 1998. V. 57. P. 1505. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.57.1505

  29. Calderon C.E., Plata J.J., Toher C. // Comp. Mater. Sci. 2015. V. 108. P. 233. https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2015.07.019

  30. Oleinik I.I., Tsymbal E.Y., Pettifor D.G. // Phys. Rev. 2001. V. 65. P. 020401. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.98.115503

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Кристаллография

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал