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| Hysteresekurve zufolge Ferroelektrizität |
Multiferroika (engl.: Multiferroics) ist ein Sammelbegriff für alle Verbindungen aus Metallen und Sauerstoff, in denen mindestens zwei ferroische Ordnungsphänomene parallel existieren. Ein Beispiel wäre eine Substanz, die gleichzeitig ferromagnetisch und ferroelektrisch ist. In diesem Fall spricht man auch kurz von einem Ferroelektromagneten (die Namensgebung ist hier allerdings nicht allgemein anerkannt).
Von Interesse sind Multiferroika sowohl aus rein wissenschaftlicher als auch technologischer Sicht, denn die Koexistenz verschiedener langreichweitiger Ordnungen kann durch Wechselwirkung zwischen diesen zu neuen physikalischen Effekten und in der Folge neuen technischen Anwendungen führen. Am weitesten ist man hier auf dem Gebiet der simultan magnetisch und elektrisch geordneten Verbindungen. Erste Untersuchungen hierzu begannen etwa vor 50 Jahren in der ehemaligen Sowjetunion ausgehend von einer Initiative der russischen Physiker G.A. Smolenskii und V.A. Ioffe. Heute beschäftigen sich weltweit zahlreiche Forschergruppen mit diesem Gebiet.
Weil im Material sowohl magnetische als auch elektrische Ordnungen vorliegen kann es zu einer Wechselwirkung zwischen Magnetisierung und elektrischer Polarisation durch den sogenannten magnetoelektrischen Effekt kommen, der hier gegenüber konventionellen Materialien um Größenordnungen verstärkt sein kann. Dies eröffnet die Möglichkeit der direkten Manipulation des magnetischen Spins durch elektrische Felder bzw. der elektrischen Polarisation durch magnetische Felder.
Multiferroika finden sich vor allem in der Substanzklasse der Perowskite, die sich strukturell von der Verbindung Kalziumtitanat ableiten.
Multiferroika sind prädestiniert für Anwendungen in der Datenkommunikation, der Speichertechnik oder in der Sensorik.
2015. Nicola Spaldin (Wissenschaftlerin an der ETH Zürich) bekommt für die Grundlagenforschung mit Multiferroika den mit 750.000 Euro dotierten Körperpreis.
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Quellen