Naslov
Magnetska uređenja i magnetoelektrični učinak u odabranim multiferoičnim metalo-organskim bakrovim perovskitima
(Magnetic order and magnetoelectric effect in the selected multiferroic metal-organic copper perovskites)

Autori
Šenjug, Pavla

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Prirodoslovno-matematički fakultet, Fizički odsjek

Mjesto
Zagreb

Datum
24.06

Godina
2022

Stranica
136

Mentor
Pajić, Damir

Ključne riječi
magnetska uređenja, multiferoici, magnetoelektrično vezanje, hibridni metalo-organski perovskiti,
(magnetic order, multiferroics, magnetoelectric coupling, metal-organic perovskites)

Sažetak
Multiferoici su materijali kod kojih istovremeno postoji više vrsta dugodosežnih uređenja. Najpoznatiji te najistraživaniji su magnetoelektrični multiferoici kod kojih se javlja magnetsko i električno uređenje, te vezanje među njima. Vezanje između uređenja omogućava mijenjanje magnetizacije električnim poljem, kao i polarizacije magnetskim poljem. Ovakvi materijali zanimljivi su zbog mogućnosti koje nude u tehnološkoj primjeni, kao na primjer u senzorima, feroelektričnim fotovoltaicima, spintronici i nanoelektronici. Osim tehnološke primjene multiferoici su značajni i za fundamentalna istraživanja međudjelovanja elektronskog naboja, spina, orbitalnih stupnjeva slobode i kristalne rešetke. U ovom radu bit će predstavljeni rezultati istraživanja metalo-organskih materijala dvodimenzionalne i trodimenzionalne perovskitne strukture kod kojih postoji mogućnost istovremene pojave električnog i magnetskog uređenja. Motivacija za istraživanje 2D perovskita temeljenih na tetraklorokupratima(II) bio je prethodno istraživan etilamonijev tetraklorokuprat(II), na kojem je utvrđeno istovremeno postojanje magnetskog i električnog uređenja. Da bi se utvrdio utjecaj sastava i strukture na vrstu i temperaturu magnetskog uređenja, nastavljena su istraživanja niza halogenokuprata(II) s različitim organskim aminima. Kod niza anisidinijevih tetraklorokuprata(II), s tri različite konfiguracije anisidinijevog iona pokazano je kako se kristalna struktura mijenja ovisno o geometriji i elektronskoj strukturi organskog kationa. Ovisno o konfiguraciji kationa, mijenja se način udruživanja tetraklorokupratnih(II) aniona, udaljenost između susjednih bakrovih iona unutar te naginjanje i Jahn-Teller distorzija oktaedara klorovih aniona koji okružuju bakrove katione. Sve ove promjene utječu na magnetsko ponašanje, pa su tako za para- i meta-anisidinijev tetraklorokuprat(II) utvrđeni magnetski fazni prijelazi na 9.4 K i 4.2 K, različitih karaktera, dok ortho spoj nema vidljiv prijelaz. Drugi niz proučavanih 2D spojeva obuhvatio je etilamonijev tetraklorokuprat(II) i njegove derivate, kod kojih okosnicu organskog sloja čine 2-kloretilamonijev, odnosno 2-brometilamonijev kation, dok anorganski sloj tvore tetraklorokupratni(II), odnosno tetrabromokupratni(II) anioni. Najveća promjena magnetskog ponašanja uočena je za (BrC_2H_4NH_3)_2CuBr_4 gdje je bromov ion uzrokovao promjenu osnovnog magnetskog stanja iz antiferomagnetskog u feromagnetsko. Istraživanje 3D perovskita C(NH_2)_3Cu(HCOO)_3 pokazalo je da se primjenom električnog polja može utjecati na magnetizaciju uzorka ispod temperature magnetskog faznog prijelaza, a primjenom magnetskog polja na iznos električne polarizacije u paramagnetskoj fazi. Uz zanimljivo magnetoelektrično ponašanje, ovaj spoj pokazuje i veliku magnetsku anizotropiju. Na kraju rada stavit ćemo rezultate u širi kontekst i pokazati perspektive daljnjeg istraživanja i razvoja ovakvih materijala.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Fizika

POVEZANOST RADA