Project R-4086

Exploratie van gelaagde perovskieten als kandidaat magnetoelektrische materialen (Onderzoek)

Het interessante aan magnetoelektrische multiferroische materialen is dat ze gekoppelde magnetische en ferroelektrische eigenschappen vertonen, hetgeen betekent dat een elektrisch veld de magnetische eigenschappen kan doen veranderen. Echter, bij kamertemperatuur is geen enkel zuivere fase magneto-elektrisch materiaal gekend dat praktische eigenschappen van dit fenomeen zou toelaten. Recent werd theoretisch een nieuw mechanisme voor "hybrid improper ferroelectricity" voorspeld in perovskiet Ca3Mn2O7. Deze voorspelling opent de weg naar een nieuwe klasse van magnetoelektrische materialen, die voorheen nooit als kandidaat beschouwd werden. Het project heeft als doel bij te dragen in de experimentele verificatie van dit mechanisme alsook om dit mechanisme, bij uitbreiding, in gelaagde Aurivillius fasen te evalueren. Zodoende wordt de oproep van Ghosez en Triscone in Nature beantwoord: "Heel wat inspanningen zijn nu nodig om deze (theoretische) bevindingen experimenteel te valideren'. Hiervoor dienen hoge kwaliteit epitaxiële lagen van de vernoemde oxides gesynthetiseerd te worden. Dit is een enorme uitdaging, maar noodzakelijk om de fysische eigenschappen te kunnen nagaan. De chemische oplossing depositie methode zal hiertoe geoptimaliseerd worden. De methode biedt enerzijds grote controle en flexibiliteit, anderzijds is het realiseren van fasezuivere epitaxiële lagen van deze complexe oxides al een verwezenlijking voorbij de "state of the art".

01 oktober 2012 - 30 september 2014