Динамические магнитоэлектрические явления в области электромагнонов в мультиферроиках на основе редкоземельных боратов
А.А. Мухина,
А.М. Кузьменкоа,
В.Ю. Иванова,
А.Г. Пименовб,
А.М. Шуваевб,
В.Е. Дёмб аИнститут общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук, ул. Вавилова 38, Москва, 119991, Российская Федерация бInstitute of Solid State Physics, Vienna University of Technology, Wiedner Hauptstraße 8-10, Vienna, 1040, Austria
В редкоземельных ферроборатах на примере мультиферроика SmFe3(BO3)4 в диапазоне 40—150 ГГц обнаружено электроактивное спиновое возбуждение (электромагнон) — аналог низкочастотной квазиферромагнитной моды антиферромагнитного резонанса Fe-подсистемы, — которое вносит основной вклад в гигантский статический (квазистатистический) магнитодиэлектрический эффект и определяет два типа динамических магнитоэлектрических эффектов: 1) гигантскую оптическую активность при волновом векторе k, параллельном кристаллографической оси c, k||c, в поперечном магнитном поле H||a-оси, сопровождаемую вращением плоскости поляризации более чем на 70 град мм−1 в резонансе; 2) дирекционное двупреломление и дихроизм в поперечном магнитном поле H||b-оси, которые проявляются в асимметрии прохождения излучения в прямом (k||c) и обратном (k||−c) направлениях, что эквивалентно смене знака поля, Hb → −Hb. Развита теория, которая объясняет обнаруженные динамические магнитоэлектрические явления с учётом различной симметрии тензоров магнитной, магнитоэлектрической и диэлектрической восприимчивостей для H||a и H||b и позволяет их количественно описать.
Ключевые слова: магнитоэлектрические явления, мультиферроики, магнитные возбуждения, магнитная спектроскопия, антиферромагнитный резонанс PACS:75.85.+t, 76.50.+g, 78.20.Fm (все) DOI:10.3367/UFNr.0185.201510l.1089 URL: https://ufn.ru/ru/articles/2015/10/l/ 000367246700006 2-s2.0-84954315043 2015PhyU...58..993M Цитата: Мухин А А, Кузьменко А М, Иванов В Ю, Пименов А Г, Шуваев А М, Дём В Е "Динамические магнитоэлектрические явления в области электромагнонов в мультиферроиках на основе редкоземельных боратов" УФН185 1089–1098 (2015)