موضوع مقاله: اثر مگنتوالکتریک | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # اثر مگنتوالکتریک | مقدمه: اثر مگنتوالکتریک (ME)، پدیده‌ای است که با اعمال کردن میدان الکتریکی (مغناطیسی)، بتوانیم قطبش مغناطیسی (الکتریکی) القا کنیم. | ## بخش 1: اثر مگنتوالکتریک | این اثر می‌تواند به صورت زیر بیان شود که p قطبش الکتریکی است و M مغناطش است و E و H میدان الکتریکی و مغناطیسی می‌باشند و α و β پذیرفتاری‌های خطی و غیر خطی ME می‌باشند. بعضی از مثال‌های مگنتو الکتریک‌های تک فاز عبارتند ازcr2o3 و مواد مولتی فروییک، که یک کوپلینگ بین مرتبه پارامترهای مغناطیس و الکتریک را نشان می‌دهد.(C. 103, 031101 (2008 مگنتو الکتریک‌های ترکیبی، ترکیبی از مواد کششی مغناطیسی (موادی که بر اثر مغناط‌یس تغییر شکل می‌دهند) و مواد کششی الکتریکی (موادی که بر اثر میدان الکتریکی تغییر شکل می‌دهند) مانند مواد فرومغناطیس و مواد پیزو الکتریک می‌باشد. در مگنتو الکتریک‌های تک فاز این اثر ناشی از کوپلینگ بین مرتبه پارامترهای الکتریکی و مغناطیسی می‌باشد، همان‌طور که در بعضی از مولتی فروییک‌ها مشاهده شده‌است. بعضی از کاربردهای امید بخش اثر ME عبارتند از جست و جوی حساس میدان‌های مغناطیسی، دستگاه‌های پیشرفته منطقی و فیلترهای میکرو ویو تنظیم پذیر. 36, 300 (1926 پیش گویی‌های دقیق تر در مورد کوپلینگ خطی بین قطبش الکتریکی و مغناطیسی در ابتدا توسط L.D. JETP 11, 708 (1960 علایق عمومی برای اندازه‌گیری اثر مگنتوالکتریک خطی منجر به سازماندهی یکسری کنفرانس MEIPIC (پدیده‌های برهمکنش مگنتو الکتریک در کریستال) شد. اخیراً پیشرفت‌های تئوری و تکنولوژیکی باعث راه اندازی یک رنسانس در این مطالعات شده‌است و اثر مگنتو الکتریک هنوز به شدت مورد تحقیقات قرار می‌گیرد. | ## بخش 2: اثر مگنتوالکتریک | پیدایش ناهمسانگردی تک- یون در کریستال‌ها جفت شدگی اسپین-اربیت برای ناهمسانگردی بلوری مغناطیسی تک-یون پاسخگو است که این باعث تعیین محور چرخش اسپین‌ها (مانند محورهای آسان) می‌شود. میدان الکتریکی خارجی می‌تواند تقارن محلی دیده شده توسط یون‌های مغناطیسی را تغییر بدهد و هردوی قدرت ناهمسانگردی و جهت محورهای آسان را تحت تأثیر قرار دهد. بنابراین، نا همسانگردی تک-یون می‌تواند با میدان الکتریکی خارجی کوپل شود تا مرتبه‌های مختلف مغناطیسی را بچرخاند. این برهمکنش به جزئیات ساختار کریستال مانند طول پیوند بین یون‌های مغناطیسی و زاویه تشکیل یافته توسط پیوند، بین یون‌های مغناطیسی و و یون‌های لیگاند(ligand) بستگی دارد. تبادل متقارن می‌تواند هم مثبت و هم منفی و همچنین پاسخ اصلی برای مرتبه مغناطیسی می‌باشد. همانطورکه قدرت تبادل متقارن به مکان مثبت نسبی یون‌ها ربط دارد، این باعث کوپل شدن اسپین به فونون‌ها می‌شود. اگر مرتبه مغناطیسی بتواند تقارن معکوس را بشکند کوپلینگ اسپین‌ها به فونون‌ها توسط دوقطبی الکتریکی خالص می‌تواند اتفاق بیافتد؛ بنابراین تبادل متقارن می‌تواند راهی برای کنترل ویژگی‌های مغناطیسی به وسیلهٔ میدان الکتریکی خارجی فراهم آورد. کشش برای کنترل اثر چندساختاری مگنتوالکتریک استراتژی لایه نازک ما را قادر می‌سازد تا کوپلینگ مولتی فروییک، به وسیلهٔ راه مکانیکی در ساختارهای چندین گانه که شامل مؤلفه‌های مگنتو الاستیک و پیزوالکتریک می‌باشد عملی شود.G. | ## بخش 3: اثر مگنتوالکتریک | این نوع ساختار چندگانه، از لایه نشانی لایه نازکی از مگنتوالاستیک روی زیرلایه پیزو الکتریک تشکیل شده‌است. برای این سیستم، به کاربردن میدان مغناطیسی منجر به القای تغییر در ابعاد لایه مگنتو الاستیک می‌شود. این فرایند به مگنتواستریکشن معروف است که منجر به تغییر کشش در لایه مگنتو الاستیک می‌شود و این هم به سطح زیرلایه پیزوالکتریک انتقال می‌یابد. در واقع کل این اثر این است که قطبش زیرلایه فروالکتریک را به وسیلهٔ میدان مغناطیسی می‌توانیم کننترل کنیم. (اثر مگنتوالکتریک) در این مورد سطح مشترک نقش مهمی را در تنظیم پاسخ از یکی به دیگری بازی می‌کند که باعث می‌شود مقدار کوپلینگ مگنتوالکتریک را متوجه شویم.(J. 6, 256 (2007 برای کوپلینگ مؤثر، ما به سطح مشترک با کیفیت بالا و کشش بهینه نیاز مندیم. برای رسیدن به این نیاز، تکنیک‌های لایه نشانی پیچیده برای ترکیب کردن این نوع لایه نازک چند ساختاری به کار گرفته شده‌است. | ## جمع‌بندی | MBE (لایه نشانی به وسیلهٔ باریکه مولوکولی) نشان داده است که قابلیت لایه نشانی ساختارهای شامل پیزو الکتریک و مؤلفه‌های مگنتو استریکتیو را دارد.