Мультиферроидные свойства и структурные особенности Al-замещенных гексаферритов бария M-типа

Abstract

Выполнены прецизионные исследования кристаллической и магнитной структуры замещенных гексаферритов бария M-типа BaFe12-xAlxO19 (0.1≤ x≤1.2) методом порошковой дифракции нейтронов в интервале температур 300-730 K. Исследованы электрическая поляризация и намагниченность, а также магнитоэлектрический эффект рассматриваемых составов в электрическом (до 110 kV/m) и магнитном (до 14 T) полях при комнатной температуре. Установлено сохранение коллинеарной ферримагнитной структуры с замещением. Обнаружено наличие спонтанной поляризации и сильной взаимосвязи диэлектрической и магнитной подсистем при комнатной температуре. Величина магнитоэлектрического эффекта составляет в среднем около 5%, несколько увеличиваясь с ростом концентрации катионов алюминия. Прецизионные структурные исследования позволили установить причину и механизм возникновения спонтанной поляризации в замещенных гексаферритах бария M-типа BaFe12-xAlxO19 (x≤1.2) с коллинеарной ферримагнитной структурой. Работа выполнена при софинансировании Министерства образования и науки РФ по программе повышения конкурентоспособности НИТУ "МИСиС" среди ведущих мировых научно-образовательных центров (N К4-2015-040 и К3-2016-019) и при поддержке грантов БРФФИ (N Ф15Д-003) и ОИЯИ (N 04-4-1121-2015/2017). Л.В. Панина благодарит правительство РФ за поддержку в рамках государственного заказа по организации научной работы. DOI: 10.21883/FTT.2017.04.44274.328