Fysikere dokumenterer metode til forbedring af magnetoelektrisk respons

Fysikere fra University of Arkansas har dokumenteret et middel til at forbedre bismuthferritets magnetoelektriske respons, en opdagelse, der kan føre til fremskridt inden for datalagring, sensorer og aktuatorer.

Bismuth ferrit, eller BFO, har længe været af interesse for forskere, fordi dets funktionelle egenskaber kan kontrolleres ved at anvende eksterne stimuli; dens magnetiske reaktion kan styres via elektrisk felt, og dets elektriske reaktion kan styres via magnetfelt, deraf navnet magnetoelektrisk. BFO er af særlig interesse, fordi det er et af få magnetoelektriske materialer, der er funktionelle ved stuetemperatur. En begrænsende faktor, imidlertid, er den lille magnetoelektriske reaktion. Forøgelse af dette svar ville øge materialets anvendelighed.

U of A forskere udtænkte et middel til at forbedre responsen ved at simulere en situation, hvor en blanding af tre kvasipartikler skaber en ny kvasipartikel, de kaldte "elektroakustiske magnoner."

"Denne mekanisme giver muligheder for at konstruere materialets størrelse og form for at nå slående større magnetoelektriske reaktioner, "sagde doktorandskandidat Sayed Omid Sayedaghaee, første forfatter til et papir publiceret i tidsskriftet Nature Partner Journal Beregningsmaterialer . Fysikforskere Charles Paillard og Bin Xu, sammen med forskningsprofessor Sergey Prosandeev og fremragende professor Laurent Bellaiche bidrog til undersøgelsen.

Forskerne brugte supercomputere på Arkansas High Performance Computing Center til at oprette en model, der forklarer de elektroakustiske magnoner og også forklarer dynamikken i magnetoelektriske effekter. Deres undersøgelse blev støttet af tilskud fra Defense Advanced Research Projects Agency og Army Research Office.