Магнетизм и сегнетоэлектричество: два свойства, которые особенно важны для технологий. Первый хорошо известен в эмпирической практике: он заставляет стрелку компаса указывать на северный полюс, магнитное поле может выравнивать магнитные моменты, называемые вращением электронов, составляющих материал.
Последний представляет собой электрическую форму магнетизма. Сегнетоэлектрические материалы сохраняют электрическую поляризацию даже после снятия вызвавшего ее электрического поля.
Эти два свойства чрезвычайно полезны, и даже больше, если бы они сосуществовали в одном и том же материале. На данный момент одно исключает другое: материал либо сегнетоэлектрик, либо магнит.
Скоро все может измениться. Новое исследование, проведенное SISSA и Северо-Западным университетом (Иллинойс, США), опубликованное в обзоре Physical Review Letters, предлагает совершенно новую модель для создания этих «мультиферроичных» материалов.
«Наша, конечно, не первая попытка получить материал такого рода, но до сих пор было мало удовлетворительных результатов», — отмечает Массимо Капоне, исследователь SISSA и один из авторов исследования. «Наш метод основан на удивительной системе». Работа Капоне и его коллег представляет собой теоретическое исследование, которое послужит руководством для разработки самого материала.«Наш подход основан на создании своего рода сэндвича со слоями осмата лития, сегнетоэлектрического металлического материала, чередующегося с изоляционным материалом.
Добавление изоляции вызывает появление магнитных свойств у двух немагнитных материалов. Такое расположение, которое мы называем жаргоном как гетероструктуры, замедляет электроны в системе, и именно это явление приводит к возникновению магнетизма », — объясняет Джанлука Джованетти, исследователь SISSA / CNR IOM и один из авторов исследования.
«Наша теоретическая модель демонстрирует явный эффект, и, кроме того, мы показываем, что можно управлять сегнетоэлектричеством с помощью магнетизма, еще одного важного свойства», — заключает Капоне. «Следующим шагом будет проверка самого материала».