Google Scholar: citas
Disentangling Highly Asymmetric Magnetoelectric Effects in Engineered Multiferroic Heterostructures
Menéndez Dalmau, Enric (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)
Sireus, Verònica (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)
Quintana Puebla, Alberto (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)
Fina, Ignasi (Institut de Ciència de Materials de Barcelona)
Casals, Blai (Institut de Ciència de Materials de Barcelona)
Cichelero, Rafael (Institut de Ciència de Materials de Barcelona)
Kataja, Mikko (Institut de Ciència de Materials de Barcelona)
Stengel, Massimiliano (Institut de Ciència de Materials de Barcelona)
Herranz Casabona, Gervasi (Institut de Ciència de Materials de Barcelona)
Catalan, Gustau (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Baró, M. D.. (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)
Suriñach, Santiago (Suriñach Cornet) (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)
Sort Viñas, Jordi (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)

Fecha: 2019
Resumen: One of the main strategies to control magnetism by voltage is the use of magnetostrictive-piezoelectric hybrid materials, such as ferromagnetic-ferroelectric heterostructures. When such heterostructures are subjected to an electric field, piezostrain-mediated effects, electronic charging, and voltage-driven oxygen migration (magnetoionics) may simultaneously occur, making the interpretation of the magnetoelectric effects not straightforward and often leading to misconceptions. Typically, the strain-mediated magnetoelectric response is symmetric with respect to the sign of the applied voltage because the induced strain (and variations in the magnetization) depends on the square of the ferroelectric polarization. Conversely, asymmetric responses can be obtained from electronic charging and voltage-driven oxygen migration. By engineering a ferromagnetic-ferroelectric hybrid consisting of a magnetically soft 50-nm thick Fe75Al25 (at. %) thin film on top of a (110)-oriented Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-32PbTiO3 ferroelectric crystal, a highly asymmetric magnetoelectric response is obtained and the aforementioned magnetoelectric effects can be disentangled. Specifically, the large thickness of the Fe75Al25 layer allows dismissing any possible charge accumulation effect, whereas no evidence of magnetoionics is observed experimentally, as expected from the high resistance to oxidation of Fe75Al25, leaving strain as the only mechanism to modulate the asymmetric magnetoelectric response. The origin of this asymmetric strain-induced magnetoelectric effect arises from the asymmetry of the polarization reversal in the particular crystallographic orientation of the ferroelectric substrate. These results are important to optimize the performance of artificial multiferroic heterostructures.
Ayudas: European Commission 648454
Ministerio de Economía y Competitividad MAT2017-86357-C3-1-R
Ministerio de Economía y Competitividad MAT2017-85232-R
Ministerio de Economía y Competitividad MAT2015-73839-JIN
Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2017/SGR-292
Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2017/SGR-301
European Commission 665919
Ministerio de Economía y Competitividad RYC-2017-22531
Ministerio de Economía y Competitividad SEV-2017-0706
Ministerio de Economía y Competitividad SEV-2015-0496
Derechos: Tots els drets reservats.
Lengua: Anglès
Documento: Article ; recerca ; Versió acceptada per publicar
Materia: Asymmetric response ; Crystallographic orientations ; Ferroelectric polarization ; Ferroelectric substrate ; Ferromagnetic ferroelectrics ; Magnetoelectric response ; PbTiO3 ferroelectric ; Polarization reversals
Publicado en: Physical review applied, Vol. 12, Issue 1 (July 2019) , art. 14041, ISSN 2331-7019

DOI: 10.1103/PhysRevApplied.12.014041


Postprint
16 p, 4.3 MB

El registro aparece en las colecciones:
Documentos de investigación > Documentos de los grupos de investigación de la UAB > Centros y grupos de investigación (producción científica) > Ciencias > Grupo de nanoingeniería de materiales, nanomagnetismo y nanomecánica (Gnm3) > SPIN-PORICS
Documentos de investigación > Documentos de los grupos de investigación de la UAB > Centros y grupos de investigación (producción científica) > Ciencias > Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)
Artículos > Artículos de investigación
Artículos > Artículos publicados

 Registro creado el 2020-03-23, última modificación el 2023-09-18



   Favorit i Compartir