Forskningsprojekt Utveckling av nya multiferroiska berlinerblåanaloger
Ett viktigt forskningsområde inom det fasta tillståndets fysik/kemi är utvecklingen av multiferroiska material.
Projektbeskrivning
Sådana material kombinerar magnetism och ferroelectricitet, helst på ett sådant sätt att man kan vrida på det magnetiska momentet med ett elektriskt fält och tvärtom. Detta skulle kunna leda till snabbare och bättre datorminnen, bland annat. Ett problem inom utvecklingen av multiferroicitet är att det finns få kemiska föreningar uppfyller kraven för både magnetism och ferroelektricitet. Magnetism uppstår genom oparade (ensamma) elektroner, vilka vanligtvis återfinns bland övergångsmetallerna och de sällsynta jordartsmetallerna. Ferroelektricitet finns endast i ett litet antal material med korrekt symmetri (polär symmetri), vilken traditionellt uppnås genom frånvaron av sådana elektroner. Emellertid har en annan mekanism för ferroelektricitet fått ökad uppmärksamhet under det senaste decenniet, s.k. okonventionell (”improper”) ferroelektricitet. Det använder sig av förvridningar av kristallstrukturer för att uppnå bryta den symmetri som vanligtvis förhindrar ferroelektricitet.
Min forskning utgår från den okonventionella ferroelektriciteten för att skapa nya multiferroiska material baserade på berlinerblåanaloger (”Prussian blue analogues”). Dessa material har formeln AxM[M’(CN)6]y, där A är en alkalimetall och M/M’ vanligtvis är övergångsmetaller, och strukturen liknar den välstuderade perovskitstrukturen. Genom att välja rätt övergångsmetaller kan magnetism vid rumstemperatur uppnås. Nyligen upptäcktes en polär fas under tryck via en okonventionell mekanism och gruppteoretiska analyser visar att det finns potential för ferroelektricitet. Det här är första förekomsten av en polär förening inom den här materialfamiljen och öppnar därigenom för vidare forskning.
Projektmedlemmar
Projektansvariga
Hanna Boström
Biträdande Lektor
