Magnetinės medžiagos, kurios polius galima sukeisti vietomis paveikus šias elektriniu lauku, gali puikiai tikti mažai energijos vartojantiems elektroniniams įtaisams, pavyzdžiui, itin talpioms atmintinėms. Vis dėlto atrasti medžiagą, kuri pasižymėtų tinkamomis magnetoelektrinėmis savybėmis – toli gražu ne taip paprasta. Naudodami teorinį artinį, Kornelio universiteto (JAV) tyrėjai pabandė savo laimę.
Taikomosios ir inžinerinės fizikos profesorius Kreigas Fenis (Craig Fennie) bei tyrėja Nikolė Benedek (Nicole Benedek) atliko teorinius skaičiavimus, kad tiksliai suprastų, kodėl ir kaip tam tikros kristalinės keramikos sistemos – vadinamieji sluoksniuotieji perovskitai – tuo pačiu metu pasižymi feroelektrinėmis (elektrinis poliarizuotumas) ir feromagnetinėmis (nuolatinis magnetinis laukas) savybėmis. Gauti rezultatai išspausdinti internetiniame žurnalo „Physical Review Letters“ variante, taip pat epizodiškai paminėti žurnaluose „Physics“ bei prestižiniame „Nature Materials“.
Daugybė medžiagų yra jautrios elektriniams laukams, nemažai magnetiniams, tačiau tik labai nedaug darinių yra jautrūs ir elektriniams, ir magnetiniams laukams. Tokių medžiagų atradimas prieš kelis dešimtmečius sukėlė tikrą euforijos bangą, mat jas galima daug kur pritaikyti, pavyzdžiui, gaminant magnetines atmintines, kurioms praktiškai nereikia energijos.
Kornelio universiteto tyrėjų atlikti tankio funkcionalo teorijos skaičiavimai parodė, jog oktaedriniai sukimai – gardelės iškraipymai, būdingi tokioms sudėtingoms kristalinėms medžiagoms kaip perovskitai – tuo pačiu metu sukelia ir susieja feroelektriškumą, magnetoelektriškumą ir feromagnetizmą.
Šis rezultatas yra svarbus, nes paprastai oktaedrinis sukimas negali sukelti poliarizacijos. Jis taip pat suteikia įžvalgą, kaip reikėtų įterpti tokios rūšies medžiagą į kitokį darinį bei kokios medžiagos labiausiai tiktų mažai energijos vartojantiems įrenginiams kambario temperatūroje.
Tyrėjų darbas atskleidžia, jog įmanomas tvirtas, valdomas įmagnetėjimo ir feroelektrinio poliarizuotumo ryšys bei elektriniu lauku valdomas įmagnetėjimas.
