Феноменологическая трактовка гигантского магнитоэлектрического эффекта в некоторых сегнетомагнетиках

Abstract

Показано, что обнаруженные в DyMn₂O₅ и TbMnO₃ колоссальные изменения диэлектрической постоянной и электрической поляризации в магнитном поле порядка нескольких тесла возможны в сегнетомагнетиках с близкими температурами сегнетоэлектрического и магнитного переходов и малыми значениями электрической поляризации. Появление электрической поляризации в соразмерной магнитной фазе TbMnO₃ и изменение ее ориентации в магнитном поле трактуется как результат перенормировки сегнетоэлектрической энергии магнитоэлектрическим взаимодействием. Предсказано существование слабого ферромагнитного момента вдоль с-оси в соразмерной фазе TbMnO₃.

Доведено, що колосальні зміни діелектричної константи та електричної поляризації у магнітному полі порядку декілька тесла, що спостерігалися у DyMn₂O₅ та TbMnO₃, можливі у сегнетомагнетиках з близькими температурами сегнетоелектричного та магнітного переходів та малими значеннями електричної поляризації. Поява електричної поляризації та зміна її напрямку у магнітному полі вважається як результат перенорміровки сегнетоелектричної енергії магнітоелектричною взаємодією. Передбачено існування слабкого феромагнітного моменту вздовж с-осі у сорозмірному стані TbMnO₃.

It is shown that observed in DyMn₂O₅ and TbMnO₃ colossal changes of dielectric constant and electric polarization with magnetic field are possible in the ferroelectromagnets with close magnetic and ferroelectric transition temperatures and a small value of electric polarization. The appearance of electric polarization in commensurate magnetic state of TbMnO₃ and the reorientation of electric polarization by magnetic field was interpreted as a result of a renormalization of the ferroelectric energy by the magnetoelectric interaction. The existence of a weak ferromagnetic moment along c-axis in TbMnO₃ commensurate phase was predicted.