CC BY
0DFT ИССЛЕДОВАНИЯ МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГЕТЕРОСТРУКТУР ФЕРРОМАГНЕТИК/СЕГНТОЭЛЕКТРИК
Мамин Р. Ф.1, Евсеев К. В.1'2, Гумарова И. И.1'2, Камашев А. А.1
1 Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского ФИЦ КазНЦ РАН, Казань, Россия, E-mail: mamin@kfti.knc.ru 2Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия, E-mail: ekv97@mail.ru
Исследования гетероструктур ферромагнетик/сегнетоэлектрик интересно для различных приложений, так как в них может наблюдаться манитоэлектрический эффект. В частности, было показано, что сверхгибкие мультиферроидные гетерострук-туры на основе железа (Fe)/BaTiO3 (BTO), демонстрируют идеальную кристалличность и гетероэпитаксиальный рост [1]. В настоящей работе с помощью расчетов на основе теории функционала плотности (DFT - density functional theory) были исследованы пленочные гетероструктуры Fe/BaTiO3, Fe/SrTiO3, Co/BaTiO3, Co/SrTiO3. Выбор перечисленных компонентов гетероструктуры мотивирован тем, что Fe и BaTiO3 являются двумя «классическими» материалами, обладающими хорошо известными магнитными и сегнетоэлектрическими свойствами. Кроме того, bcc Fe и перовскитная структура BaTiO3 имеют очень хорошее совпадение постоянных решеток (рассогласование составляет около 1.4%), что позволяет проводить послойный эпитаксиальный рост мультислоев Fe и BaTiO3 без существенного влияния дислокаций несоответствия. Это также позволяет производить моделирование гетероструктуры с хорошей сходимостью расчетов. Поскольку гетероструктура Fe/BTO была исследована ранее, в нашей работе мы приводим сравнение с аналогичными соединениями: ферромагнитным Co и квантовым параэлектриком SrTiO3, в котором се-гнетоэлектрический фазовый переход подавлен квантовыми флуктуациями [2].
Таким образом в нашей работе были исследованы структурные, электронные и магнитные свойства гетероструктур ферромагнетик/сегнетоэлектрик на примере Fe/BaTiO3, Fe/SrTiO3, Co/BaTiO3, Co/SrTiO3. Было получено, что структурные свойства зависят прежде всего от типа «подложки» - сегнетоэлектрической BaTiO3 или параэлектрической SrTiO3, используемой в гетероструктуре.
Исследование выполнено при поддержки гранта Российского научного фонда № 21-72-10178.
Литература
1. Lu N., Zhang P., Zhang Q. et al. // Nature - 2017. - V. 546. - P. 124.
2. Muller K.A., Burkard H. // Phys. Rev. - 1979. - V. 19. - P. 3593-3602.
