Nowe materiały i urządzenia magnetoelektryczne
Materiały multiferroiczne (MF) to takie materiały, które wykazują więcej niż jedną własność ferroiczną. Termin ten jest zwykle stosowany w odniesieniu do materiałów, które mają właściwości ferromagnetyczne (FM) i ferroelektryczne (FE), tj. takich, które można namagnesować pod wpływem pola magnetycznego lub spolaryzować pod wpływem pola elektrycznego. MF są rzadkimi materiałami, ale jeszcze rzadziej spotyka się MF, które wykazują sprzężenie między parametrami magnetycznymi i elektrycznymi – tzn. sprzężenie magnetoelektryczne (ME). Inaczej mówiąc, fazę magnetyczną można kontrolować w nich przy pomocy pola elektrycznego, a polaryzację przy pomocy pola magnetycznego. Szczególnie obiecujące, jeśli chodzi o możliwość stworzenia nowych urządzeń ME, są magnetoelektryczne cienkowarstwowe materiały jednofazowe, choć fizyka sprzężenia ME nie jest jeszcze dość dobrze znana. Europejscy naukowcy postanowili zwiększyć potencjał urządzeń elektrycznych, biorąc udział w projekcie "Manipulowanie sprzężeniem multiferroicznych materiałów cienkowarstwowych" (Macomufi). Głównym zadaniem badaczy było umożliwienie elektrycznego dostrajania rezonansu FM filtrów częstotliwości radiowych i urządzeń wykorzystujących spin fal magnetycznych (MSW). Naukowcy posłużyli się metodami nieliniowymi, badając sprzężenie ME, oraz opracowali nowe materiały i kompozyty MF do zastosowania jako materiały cienkowarstwowe oraz nowe narzędzia pozwalające scharakteryzować ich strukturę. Tytanian baru (BaTiO3) jest znanym ferroelektrykiem, którego właściwości nie umożliwiają wzbudzenia zachowania multiferroicznego samego związku. Uczestnicy projektu Macomufi wykazali jednak, że pole elektryczne zaindukowane w BaTiO3 przy temperaturze pokojowej wywołuje polaryzację magnetyczną w niektórych nanokompozytowych multiferroicznych materiałach cienkowarstwowych. Wyniki projektu Macomufi mają szansę przyspieszyć proces powstawania nowych urządzeń multiferroicznych w Europie oraz oferują systematyczną, opartą na wiedzy metodę oceny ich sprawności i zachowania, jak i sprzężenia ME w jednofazowych materiałach cienkowarstwowych. Wprowadzenie nowych kompaktowych wielofunkcyjnych urządzeń na rynek, mniejsze zużycie energii i niższe koszty powinny zapewnić UE pozycję lidera na rosnącym globalnym rynku materiałów ME-MF.
