{"id":28161,"date":"2012-06-25T18:27:51","date_gmt":"2012-06-25T15:27:51","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=28161"},"modified":"2012-06-25T18:27:51","modified_gmt":"2012-06-25T15:27:51","slug":"huvitavate-polarisatsiooniomadustega-multiferroidsest-metalliuhendist","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=28161","title":{"rendered":"Huvitavate polarisatsiooniomadustega multiferroidsest metalli\u00fchendist"},"content":{"rendered":"

Tavaliselt saab materjal olla kas magnetiliselt v\u00f5i elektriliselt polariseeritud, ent mitte m\u00f5lemat korraga. N\u00fc\u00fcd on aga Kopenhaageni \u00dclikooli Niesl Bohri Instituudi teadlased uurinud materjali, mis on \u00fcheaegselt nii elektriliselt kui magnetiliselt polariseeritav. Avastus avab uusi v\u00f5imalusi n\u00e4iteks tuleviku sensortehnoloogias. T\u00f6\u00f6d kirjeldav artikkel avaldati teadusajakirjas Nature Materials.<\/em><\/strong><\/p>\n

\"\"<\/a>

Kaheksa haruga k\u00fc\u00fcnlajalga meenutav graafik on t\u00f5end, et 3.3 K temperatuuril on TbFeO3 domeenikihid kindla ruumilise sammuga eraldatud. Harilikuma metalli juhuslik domeenstruktuur n\u00e4eks samade tingimuste juures v\u00e4lja kui s\u00f5rendatud k\u00e4rbsepiits.<\/p><\/div>\n

Materjalid, mis on nii elektriliselt kui magnetiliselt polariseeritavad on lisaks ka multiferroidsed. 1960ndatel Vene teadlaste poolt avastatud materjalide uurimiseks puudusid tollal korralikud vahendid. Uue aatomilise resolutsiooniga uurimistehnoloogia valguses on aga materjaliklassi teadusele suunatud v\u00e4rsket t\u00e4helepanu.<\/p>\n

\u201eUurisime haruldast looduslikult esinevat raua\u00fchendit TbFeO3, kasutades selleks tugevat magnetv\u00e4lja ja neutronkiirgust. Metall jahutati temperatuurini 3,3 K. Tuvastasime, et materjal on organiseeritud \u00fchilduvatesse kihtidesse, mis koosnevad raua ja hapniku aatomitega eraldatud raskemetalli terbiumi ridadest. P\u00f5hjalikult uuritud struktuuri k\u00f5rval on materjali domeenstruktuur olnud seni vaatlemata. Tavaliselt paiknevad metallide domeenid \u00fcsna juhuslikult, ent katses avastasime, et TbFeO3 domeenid paiknevad v\u00f5rdsete vahekaugustega ja \u00fches sihis justkui nooled. Olime n\u00e4htust \u00fcllatunud,\u201c seletas Kopenhaageni \u00dclikooli nanoteaduse keskuse dotsent Kim Lefmann.<\/p>\n

Eksperimendid viidi l\u00e4bi Berliini Helmholzi neutronuuringute keskuses koost\u00f6\u00f6s Hollandi, Rootsi, Taani ja Saksamaa teadlastega. Koos plaanitakse paremini formuleerida materjali \u00fcldisi f\u00fc\u00fcsikalisi omadusi kirjeldavad mudelid. Praeguseks ollakse j\u00f5udnud selgema arusaamiseni materjali struktuuri ja f\u00fc\u00fcsikaliste omaduste seostest.<\/p>\n

\u201eMudelite kohaselt interakteeruvad terbiumi kihid \u00fcksteisega magnetspinni lainete vahendusel, mis levivad magnetiliste raua vahekihtide abil. Tulemuseks on tuuma- ja osakestef\u00fc\u00fcsikast tuntud Yukawa-potentsiaalile sarnanev j\u00f5ud. Materjali interaktsioonij\u00f5ud on teatud m\u00f5ttes sarnased selle sisestruktuuri koos hoidvatele j\u00f5ududele,\u201c seletas Niels Bohri instituudi dotsent Heliosa Bordallo.<\/p>\n

Raua, siirdemetalli ja haruldase terbiumi vaheline interaktsioon levib materjali magneto-elektriliste omaduste olemuses<\/p>\n

\"\"<\/a>

Teadlased avastasid TbFeO3 magnetv\u00e4lja domeenides aatomite ridade sihis ebatavaliselt kiire \u00fcleminekuga spinnj\u00e4rjestuse. Leiti moodustis, mida kutsutakse solitoni domeeni seinaks (soliton domain wall). Spinnide \u00fcles-alla varieeruvuse laius on ligikaudu 20 nanomeetrit, samas kui domeeni seinad on m\u00f5ne k\u00fcmnendiku nanomeetri paksused, mis on ebatavaline kombinatsioon. Alumisel pildil on n\u00e4ha \u00fche sellise domeeni seina illustratsioon, mille v\u00e4rvigradiendiga v\u00e4ljendatud teravus (tumedamas piirkonnas) on p\u00f5hjustatud suurest hulgast sarnasest k\u00fc\u00fcnlajalga meenutava (\u00fclal) graafilise jaotuse difraktsiooniandmetest. \u00dclemisel pildil on kujutatud domeenisein harilikumas materjalis. Sein on paksem ja spinn-\u00fcleminekud toimuvad vasakult-paremale v\u00f5i paremalt-vasakule suunas aeglasemalt kui alumisel illustratsioonil.<\/p><\/div>\n

olulist rolli. Terbiumi spinnilained p\u00f5hjustavad t\u00e4heldatava kasvu materjali elektrilises polarisatsioonis. Ioonide interaktsioonid tekitavad aga \u00fche tugevama j\u00e4lgitud magneto-elektrilise efekti.<\/p>\n

\u201eOleme leidnud multiferroidsete materjalide avastamiseks ja modelleerimiseks uue viisi,\u201c r\u00f5hutasid t\u00f6\u00f6r\u00fchma teadlased. N\u00fc\u00fcd tegeletakse uuele materjalile rakenduste otsimisega.<\/p>\n

Allikas: Phys.org<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Tavaliselt saab materjal olla kas magnetiliselt v\u00f5i elektriliselt polariseeritud, ent mitte m\u00f5lemat korraga. N\u00fc\u00fcd on aga Kopenhaageni \u00dclikooli Niesl Bohri Instituudi teadlased uurinud materjali, mis on \u00fcheaegselt nii elektriliselt kui magnetiliselt polariseeritav. Avastus avab uusi v\u00f5imalusi n\u00e4iteks tuleviku sensortehnoloogias. T\u00f6\u00f6d kirjeldav artikkel avaldati teadusajakirjas Nature Materials. Materjalid, mis on nii elektriliselt kui magnetiliselt polariseeritavad on […]<\/p>\n","protected":false},"author":449,"featured_media":28162,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[16],"tags":[110,147],"class_list":{"0":"post-28161","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-teadusuudis","8":"tag-materjal","9":"tag-nanotehnoloogia","10":"entry"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/28161","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/449"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=28161"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/28161\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/28162"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=28161"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=28161"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=28161"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}