Competing interactions in multiferroics and low-dimensional systems
Datum: 19 februari 2010
Promotie: dhr. M.A. van der Vegte, 16.15 uur, Academiegebouw,
Broerstraat 5, Groningen
Proefschrift: Competing interactions in multiferroics and
low-dimensional systems
Promotor(s): prof.dr. J. Knoester
Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen
Multiferroïsche materialen ook geschikt als optische schakelaar
Elektrische en magnetische materialen zijn niet meer weg te denken uit
de hedendaagse technologie. Magnetische materialen worden bijvoorbeeld
volop toegepast in hightech opslagmedia zoals harde schijven van
computers en creditcards. De sensorindustrie maakt volop gebruik van
een groep gerelateerde stoffen bekend onder de naam ferro-elektrische
materialen. Stoffen waarin twee of meer ferroïsche eigenschappen
gecombineerd voorkomen worden multiferroïsch genoemd. De interesse in
dergelijke slimme materialen die meer dan een taak kunnen verrichten
past binnen de hedendaagse trend naar steeds compactere elektronica.
Ferro-elektrische magneten komen bijvoorbeeld in aanmerking als
hybride geheugenelement: informatieopslag in zowel het interne
magnetische veld als in het interne elektrische veld van het
materiaal. Daarnaast bestaat er in dergelijke materialen een koppeling
tussen de elektrische en magnetische vrijheidsgraden. Een voorbeeld
daarvan is het magneto-elektrische effect - de inductie van
polarisatie door een extern magnetisch.
De magneto-elektrische koppeling is verbonden met het bestaan van
nieuwe excitaties, elektro-magnonen genaamd. Elektro-magnonen zijn
excitaties van de magnetische structuur, die in tegenstelling tot
conventionele magnonen (elementaire magnetische excitaties) door
elektrische velden kunnen worden aangeslagen. Theoretische studies in
dit proefschrift beschrijven de microscopische oorsprong van de
elektro-magnonen en laten zien dat ze een afspiegelingen zijn van het
magneto-elektrische effect. Experimenteel zijn ze echter alleen
waargenomen in de multiferroïsche fase die gekenmerkt wordt door een
niet-collineare spin structuur. In een extern magnetisch veld vervalt
de multiferroïsche fase en verdwijnen de electro-magnonen uit het
spectrum. Anders gezegd, een klein magnetisch veld heeft grote invloed
op de optische kenmerken. Deze eigenschap maakt multiferroïsche
materialen ondermeer geschikt als optische schakelaar. Een van de
belangrijkste conclusies van dit proefschrift is dat elektro-magnonen
hoewel alleen waargenomen in multiferroische materialen ook kunnen
voorkomen in stoffen met een niet-collineaire spin ordening.
Michiel van der Vegte (Olst, 1981) studeerde natuurkunde in Groningen.
Het onderzoek werd uitgevoerd bij het Zernike Institute for Advanced
Materials. Van der Vegt is na afronding van het onderzoek gaan werken
bij Boston Consulting Group.
Laatst gewijzigd: 09 februari 2010 11:08
Rijksuniversiteit Groningen