Ученые из МФТИ, Московского института электронной техники и Института общей физики РАН предложили теоретическую модель, объясняющую неожиданно высокие значения линейного магнитоэлектрического эффекта в феррите висмута (BiFeO₃), наблюдаемые в целом ряде экспериментов, а также предложили способ дальнейшего усиления данного эффекта. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review B, кратко о них рассказывает сайт Физтеха.

Особенностью феррита висмута является то, что в объемных образцах спины ионов железа выстраиваются в виде пространственной циклоиды, которую можно разрушить сильным магнитным полем или механическими напряжениями. В отсутствие спиновой циклоиды в феррите висмута проявляется большой линейный магнитоэлектрический эффект (МЭ-эффект), который и стал объектом исследований. Авторы статьи разработали теоретическое обоснование возникновения линейного МЭ-эффекта на основе теории Гинзбурга-Ландау и объяснили большое экспериментальное значение этого эффекта. Кроме того, в рамках своей теории исследователи показали возможность усиления МЭ-эффекта в присутствии электростатического поля.

Российские ученые предложили теоретическую модель, объясняющую неожиданно высокие значения линейного магнитоэлектрического эффекта в BiFeO₃

МЭ-эффект открывает широкие возможности для применения мультиферроиков в новых видах магнитной памяти, например, в быстрых запоминающих устройствах без возможности перезаписи (ROM  — read only memory). Кроме того, на основе МЭ-эффекта возможны создание высокоточной аппаратуры для работы с излучением в СВЧ-диапазоне и беспроводная передача энергии миниатюрным электронным устройствам. Феррит висмута (BiFeO₃) — один из наиболее перспективных для практических приложений мультиферроиков. На его основе планируется, в частности, создать сверх-энергоэффективную магнитоэлектрическую память.