Monolithic Ni/LiNbO3 Structures with an Interfacial Magnetoelectric Effect

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Layered structures in the form of submicron-thick nickel layers on single-crystal lithium niobate (LiNbO3) ferroelectric substrates have been produced by ion beam sputter deposition. At room temperature, the structures exhibit an interfacial magnetoelectric effect, whose largest magnitude is 108 mV/A in a transverse configuration of the magnetic and electric fields and 4 mV/A in a longitudinal configuration. Analysis of mechanical strain leads us to conclude that the interface makes a considerable contribution to magnetoelectric interaction in the Ni/LiNbO3 structures obtained in this study. The materials can find application in designing piezoelectric devices and acoustic, optical, and spin wave electronics.

Авторлар туралы

S. Sharko

Scientific–Practical Materials Research Centre, Belarussian Academy of Sciences

Email: sharko@physics.by
220072, Minsk, Belarus

A. Serokurova

Scientific–Practical Materials Research Centre, Belarussian Academy of Sciences

Email: sharko@physics.by
220072, Minsk, Belarus

N. Novitskii

Scientific–Practical Materials Research Centre, Belarussian Academy of Sciences

Email: sharko@physics.by
220072, Minsk, Belarus

N. Poddubnaya

Institute of Technical Acoustics, Belarussian Academy of Sciences

Email: sharko@physics.by
210023, Vitebsk, Belarus

V. Ketsko

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: ketsko@igic.ras.ru
123182, Moscow, Russia

A. Stognij

Scientific–Practical Materials Research Centre, Belarussian Academy of Sciences

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: sharko@physics.by
220072, Minsk, Belarus

Әдебиет тізімі

  1. Volk T., Wöhlecke M. Lithium Niobate: Defects, Photorefraction and Ferroelectric Switching. Berlin: Springer, 2009. P. 1–9. ISBN 978-3-540-70765-3https://doi.org/10.1007/978-3-540-70766-0
  2. Shur V.Y. Lithium Niobate and Lithium Tantalate-based Piezoelectric Paterials, in Advanced Piezoelectric Materials: Science and Technology. Cambridge: Woodhead, 2010. P. 204–238. https://doi.org/10.1533/9781845699758.1.204
  3. Sánchez-Dena O., Fierro-Ruiz C.D., Villalobos-Mendoza S.D., Flores D.M.C., Elizalde-Galindo J.T., Farías R. Lithium Niobate Single Crystals and Powders Reviewed − Part I // Crystals. 2020. V. 10. P. 973–32. https://doi.org/10.3390/cryst10110973
  4. Li M., Ling J., He Y., Javid U., Xue Sh., Lin Q. Lithium Niobate Photonic-Crystal Electro-Optic Modulator // Nat. Comun. 2020. V. 11. P. 4123–8. https://doi.org/10.1038/s41467-020-17950-7
  5. Zhu D., Shao L., Yu M., Cheng R., Desiatov B., Xin C.J., Hu Y., Holzgrafe J., Ghosh S., Shams-Ansari A., Puma E., Sinclair N., Reimer Ch., Zhang M., Lončar M. Integrated Photonics on Thin-Film Lithium Niobate // Adv. Opt. Photon. 2021. V. 13 № 2. P. 242–352. https://doi.org/10.1364/AOP.411024
  6. https://www.korth.de/en/materials/detail/Lithium%20Niobate, 2022 (accessed 12 August 2022).
  7. Nan C.-W., Bichurin M.I., Dong S., Viehland D., Srinivasan G. Multiferroic Magnetoelectric Composites: Historical Perspective, Status, and Future Directions // J. Appl. Phys. 2008. V. 103. P. 031101-35. https://doi.org/10.1063/1.2836410
  8. Channagoudra G., Dayal V. Magnetoelectric Coupling in Ferromagnetic/Ferroelectric Heterostructures: A Survey and Perspective // J. Alloys Compd. 2022. V. 928. P. 167181. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.167181
  9. Kumar A., Kaur D. Magnetoelectric Heterostructures for Next-Generation MEMS Magnetic Field Sensing Applications // J. Alloys Compd. 2022. V. 897. P. 163091. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.163091
  10. Bundesmann C., Neumann H. Tutorial: The Systematics of Ion Beam Sputtering for Deposition of Thin Films with Tailored Properties // J. Appl. Phys. 2018. V. 124. P. 231102-17. https://doi.org/10.106 /1.5054046
  11. Sharko S.A., Serokurova A.I., Novitskii N.N., Poddubnaya N.N., Ketsko V.A., Stognij A.I. Elastically Stressed State at the Interface in the Layered Frromagnetic / Ferroelectric Structures with Magnetoelectric Effect // Ceram. Int. 2022. V. 48. № 9. P. 12387–12394. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.01.103
  12. Srinivasan G., Fetisov Y.K., Fetisov L.Y. Influence of Bias Electrical Field on Magnetoelectric Interactions in Ferromagnetic-Piezoelectric Layered Structures // Appl. Phys. Lett. 2009. V. 94. P. 132507-3. https://doi.org/10.1063/1.3114406
  13. Fetisov L.Y., Chashin D.V., Fetisov Y.K., Segalla A.G., Srinivasan G. Resonance Magnetoelectric Effects in a Layered Composite under Magnetic and Electrical Excitations // J. Appl. Phys. 2012. V. 112. P. 014103-6. https://doi.org/10.1063/1.4733466
  14. International Centre for Diffraction Data, 2023, JCDD. https://www.icdd.com.
  15. Kittel Ch., Hook J. Introduction to Solid State Physics. University of California: Wiley, 2017. 752 p.
  16. Stognij A.I., Novitskii N.N., Trukhanov S.V., Trukhanov A.V., Panina L.V., Sharko S.A., Serokurova A.I., Poddubnaya N.N., Ketsko V.A., Dyakonov V.P., Szymczak H., Singh C., Yang Y. Interface Magnetoelectric Effect in Elastically Linked Co/PZT/Co Layered Structures // J. Magn. Magn. Mater. 2019. V. 485. P. 291–296. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2019.04.006
  17. Sharko S.A., Serokurova A.I., Novitskii N.N., Ketsko V.A., Stognij A.I. Continuous Ferrimagnetic Y3Fe5O12 Layers on the Ceramic PbZr0.45Ti0.55O3 Substrates // Ceram. Int. 2020. V. 46. № 14. P. 22049–22056. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.05.210
  18. Grigoriev I.S., Meilikhov E.Z., Radzig A.A. Handbook of Physical Quantities. Boca Raton: CRC, 1996.

Қосымша файлдар


© С.А. Шарко, А.И. Серокурова, Н.Н. Новицкий, Н.Н. Поддубная, В.А. Кецко, А.И. Стогний, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».