On ferroelectricity of magnets
Promotie: dhr. A. Scaramucci, 11.00 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen
Proefschrift: On ferroelectricity of magnets
Promotor(s): prof.dr. M.V. Mostovoy, prof.dr. J. Knoester
Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen
Koppeling van elektrische polarisatie en magnetisme
In ferro-elektrische materialen bestaat een spontane en omkeerbare elektrische polarisatie. In magnetische stoffen daarentegen zijn de magnetische dipolen van elektronspins spontaan geordend. Een koppeling van elektrische polarisatie en magnetisme kan mogelijk gebruikt worden in nieuwe geheugencellen. Die koppeling bestaat in magneto-elektrische stoffen, waar magnetisatie kan worden gestuurd met een elektrisch veld (en vice versa), en in zogenaamde magnetische ferro-electrica, waar een spontane polarisatie ontstaat als gevolg van de ordening van spins. Een begrip van de fysica die het complexe gedrag van deze materialen verklaart, is zowel vanuit fundamenteel als technologisch oogpunt van belang.
Voor zijn proefschrift bestudeerde Andrea Scaramucci model-Hamiltonianen voor materialen waarin magnetische en elektrische polarisatie aan elkaar gekoppeld zijn. Door gebruik te maken van symmetrie-overwegingen, vindt hij de microscopische interacties tussen spins en elektrische polarisatie in verschillende systemen. Hiermee verklaart de promovendus het mechanisme achter het magneto-elektrische effect in Cr2O3 en de elektromagnonexcitaties in YMn2O5.
Daarnaast stelt een theoretische analyse van materialen waarin de spins geordend zijn in de vorm van een spiraal ons in staat enkele recente waarnemingen te verklaren waarin elektrische polarisatie wordt gestuurd met een magnetisch veld. Zo kan de polarisatie geroteerd worden door het magnetisch veld te draaien, en is aangetoonddat een ferromagnetische 'domain-wall' leidt tot een ferro-elektrische 'domain-wall'. Ten slotte voorspellen we nieuwe effecten zoals het bij hoge temperatuur ontstaan van elektrische polarisatie ten gevolge van de ferromagnetische 'domain walls'.
Andrea Scaramucci (Italië, 1980) studeerde natuurkunde aan de universiteit van Bologna. Het onderzoek werd uitgevoerd aan het Zernike Institute for Advanced Materials.
Laatst gewijzigd: | 13 maart 2020 01:16 |
Meer nieuws
-
13 mei 2024
‘De kleurrijke cellen van bloemen vervelen nooit!'
Iedereen kan genieten van kleuren in de natuur, maar bij evolutiebioloog Casper van der Kooi gaat dat veel verder: hij onderzoekt hoe bloemen, vogels, vlinders en kevers aan hun kleuren komen. Bovendien bestudeert hij hoe die kleuren gebruikt...
-
13 mei 2024
Moleculen stilzetten
In zijn laboratorium bouwt natuurkundige Steven Hoekstra aan een opstelling die bestaat uit twee delen: een apparaat dat moleculen van barium-fluoride maakt, en een ander apparaat dat deze moleculen bijna stilzet om ze te kunnen onderzoeken.
-
07 mei 2024
Lezing met aanstaand Eredoctor Gerrit Hiemstra op 24 mei
Ter ere van zijn eredoctoraat heeft FSE Hiemstra uitgenodigd een lezing te geven met de titel 'Science, let's talk about it' in de ochtend van 24 mei