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)
PT Journal Article
TI Dynamic magnetoelectric phenomena within electromagnons in rare-earth borate multiferroics
AU Mukhin A A
FAU Mukhin AA
AU Kuzmenko A M
FAU Kuzmenko AM
AU Ivanov V Yu
FAU Ivanov VY
AU Pimenov A G
FAU Pimenov AG
AU Shuvaev A M
FAU Shuvaev AM
AU Dziom V E
FAU Dziom VE
DP 10 Oct, 2015
TA Usp. Fiz. Nauk
VI 185
IP 10
PG 1089-1098
RX 10.3367/UFNr.0185.201510l.1089
URL https://ufn.ru/ru/articles/2015/10/l/
SO Usp. Fiz. Nauk 2015 Oct 10;185(10):1089-1098
Поступила: 20 июля 2015, одобрена в печать: 27 мая 2015