Разработка локальных зондов для визуализации магнитоэлектрической связи в мезоскопических масштабах позволяет исследовать возникающие явления в новых материалах с множеством связанных порядков. Перекрестная связь между магнитными и электрическими диполями дает надежду на создание принципиально новых электронных устройств для таких приложений, как маломощная память или высокочувствительные магнитные датчики.Магнитоэлектрический эффект возникает из-за перекрестной связи между магнитными и электрическими диполями в изолирующих магнитах.
Он открывает перспективы для создания принципиально новых электронных устройств, таких как магнитная память с управлением электрическим полем и компактные датчики магнитного поля. Однако наличие доменов и дефектов в этих ферроидных материалах сильно влияет на их макроскопические отклики, что требует разработки локальных зондов магнитоэлектрического эффекта.
Исследователи из Университета Рутгерса разработали новую технику MeFM, которая сочетает в себе магнитно-силовую микроскопию с модуляцией сильных электрических полей на месте. Этот метод микроскопии позволяет непосредственно визуализировать магнитоэлектрический отклик доменов в мультиферроидных материалах (например, гексагональных манганитах).Интересное наблюдение изменения знака магнитоэлектрического отклика на каждой структурной доменной стенке было объяснено теоретиками из Корнелла и Гронингена (Нидерланды) с помощью анализа симметрии и феноменологического моделирования, которые предоставляют убедительные доказательства того, что магнитоэлектрическая связь опосредована периодическим искажением решетки. Кроме того, результаты MeFM показали гигантское усиление магнитоэлектрического эффекта, когда магнитный порядок может свободно вращаться, предлагая жизнеспособный способ усиления магнитоэлектрической связи для потенциальных многофункциональных приложений.
Обнаружение магнитоэлектрического отклика на мезоскопических масштабах не только позволяет непосредственно визуализировать магнитоэлектрические домены, но также открывает возможность исследования захватывающих возникающих явлений в многофункциональных материалах с множеством связанных порядков.