Multiferroic character and magnetic phase of LuFeO

LuFeOのマルチフェロイック挙動と磁気相図

大石 大輔*; 早川 弘毅*; 赤浜 裕士*; 池田 直*; 神戸 高志*; 松尾 祥史*; 君塚 昇*; 狩野 旬*; 吉井 賢資  

Oishi, Daisuke*; Hayakawa, Hironori*; Akahama, Hiroshi*; Ikeda, Naoshi*; Kambe, Takashi*; Matsuo, Yoji*; Kimizuka, Noboru*; Kano, Jun*; Yoshii, Kenji

電子強誘電体LuFeOの酸素欠損が少ない単結晶に対し、外部磁場下での交流誘電率測定を行った。150K-300Kの範囲において、磁場印加により1パーセントほど誘電率が変化することが観測された。これは磁性と誘電性の結合を示す結果であり、応用的にも興味深い。磁場をスイープさせたところ、誘電率変化は磁化の磁場微分が最大となる磁場の付近で最も大きくなった。これは、誘電ドメインが磁気ドメインの動きに影響されることを意味する。この結果は、磁場による鉄スピンの再配列が鉄イオン間の電子移動に影響したため誘電性が変化したことによると考察した。

The variation of AC dielectric constant in the function of the DC magnetic fields was found in low oxygen vacant LuFeO single crystal in which the electric polarization arise from the polar charge ordering. These magneto-electric coupling should be explained by a novel mechanism where the boundary motion of the polar charge ordered domain is affected by the magnetic (spin) domain boundary motion.