Сложные манганиты RMnO3, (R – редкоземельный ион Sc, Y, Dy-Lu) в гексагональной фазе являются сегнетоэлектриками, проявляющими свойства антиферромагнетиков. Наличие в них связи магнитной и электрической подсистем предоставляет возможность с помощью электрического поля управлять магнитными свойствами материала и наоборот – осуществлять модуляцию электрических свойств магнитным полем. С точки зрения электроники подобные свойства обуславливают возможность создания устройств, преобразующих информацию в форме намагниченности в электрическое напряжение и обратно.
Несмотря на то, что свойства этого класса сегнетоэлектриков исследуются уже более полувека, интерес к ним не затухает, особенно после получения материалов, обладающих магнитным и электрическим упорядочением при комнатной температуре в начале 2000-х годов.
Атомно-силовая микроскопия пьезоотклика является одним из главных инструментов исследования морфологических и сегнетоэлектрических свойств таких материалов.
На представленной АСМ карте распределения фазы пьезоотклика поверхности YMnO3 светлые и темные области соответствуют положительной и отрицательной поляризации доменов. В местах «встречи» трех положительных и трех отрицательных доменов всегда возникает топологический дефект, т.н. «пьезоэлектрических вихрь».
Подробнее см. "Observation of persistent centrosymmetricity in the hexagonal manganite family"
PHYSICAL REVIEW B 85, 174422 (2012)
DOI: 10.1103/PhysRevB.85.174422
Размер изображения: 10х10 мкм
Подготовка образца: Prof. Manfred Fiebig, Multifunctional Ferroic Materials, Materials Department, ETH Zurich (Швейцария); Dr. Mario Bieringer, Department of Chemistry, University of Manitoba (Канада)
Автор изображения: Martin Lilienblum, Multifunctional Ferroic Materials, Materials Department, ETH Zurich (Швейцария)
Работа выполнена с использованием атомно-силового микроскопа Интегра производства компании НТ-МДТ (Зеленоград)