МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ В МУЛЬТИФЕРРОИКАХ
Исследование магнитоэлектрических эффектов и мультиферроиков, материалов, в которых проявляются магнитоэлектрические эффекты, относится к актуальным направлениям современного магнетизма, что связано с перспективами приложений результатов данных исследований в спинтронике, орбитронике, устройствах хранения и обработки информации нового поколения. Несмотря на большое число известных на сегодняшний день материалов, в той или иной степени обладающих магнитоэлектрическими свойствами, вопрос о физических механизмах и природе магнитоэлектрических эффектов остается открытым. Большой интерес для исследований представляют однофазные мультиферроики, в которых магнитные и сегнетоэлектрические свойства реализуются в одной кристаллической фазе. Наиболее известные «традиционные мультиферроики», такие как феррит висмута, манганиты, редкоземельные ортоферриты, ортохромиты относятся к классу перовскитных мультиферроиков, т.е. их прафазой является кристаллическая структура ABO3 перовскитов. Однако различие кристаллографических дисторсий, приводящих к формированию кристаллических структур разных типов, например, феррита висмута и редкоземельных ортоферритов/ортохромитов приводит к существенному различию их физических, в том числе магнитоэлектрических, свойств. В то время как феррит висмута, характеризуемый пространственной группой симметрии R3c, является сегнетоэлектриком (т.е. имеет спонтанную сегнетоэлектрическую поляризацию), в ортоферритах/ортохромитах с пространственной группой симметрии Pbnm наличие сегнетоэлектрической поляризации невозможно с точки зрения симметрии. Однако, как показывают экспериментальные и теоретические исследования последних лет, при определенных условиях магнитоэлектрические свойства обнаруживаются в обоих классах отмеченных мультиферроиков. Данная статья носит обзорный характер, в ней обсуждаются магнитоэлектрические эффекты в разных классах однофазных мультиферроиков с искаженной структурой перовскита: собственных мультиферроиках на примере феррита висмута, и несобственных мультиферроиках на примере редкоземельных ортоферритов/ортохромитов. Излагаются основы симметрийного подхода, используемые при изучении магнитоэлектрических эффектов в мультиферроиках, на основе методов теоретико-группового анализа проводится расчет и анализ магнитоэлектрических эффектов в редкоземельных ортоферритах/ортохромитах.