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
-
08 oktober 2025
Niet elk plastic hoeft bio-based of afbreekbaar te zijn
Per persoon gooien we zo’n 33 kilo plastic verpakkingsmateriaal weg per jaar. Hoogleraar polymeerchemie Katja Loos werkt aan een duurzamere toekomst voor plastics - door te kijken naar meer dan alleen het materiaal zelf.
-
06 oktober 2025
De genAI bubbel zal barsten, maar geef AI niet op!
'Mensen blijven maar zeggen dat generatieve AI een universele tool is die veel meer kan,’ zegt Michael Biehl, hoogleraar Machine Learning. ‘Maar vroeg of laat zal de genAI-bubbel barsten,’ stelt hij. Maar dat betekent niet dat we alle AI maar met het...
-
01 oktober 2025
In de Wetenschap-podcast: Ajay Kottapalli over zeehondensnorharen en ultragevoelige sensoren
'In de Wetenschap' is de podcast van de Rijksuniversiteit Groningen. In deze aflevering hebben we Ajay Kottapalli te gast, universitair hoofddocent aan het Engineering and Technology Institute Groningen en medeoprichter van de start-up Sencilia.