Revealing the mechanism of magnetization reversal by electric field in room-temperature multiferroic thin films

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K21092
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 26:Materials engineering and related fields
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Hojo Hajime 九州大学, 総合理工学研究院, 准教授 (90611369)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2022-03-31
• Keywords: マルチフェロイック / 走査透過電子顕微鏡 / 分極反転機構

Outline of Final Research Achievements

Ferroelectric and weakly ferromagnetic orders coexist in the perovskite-type oxide BiFe1-xCoxO3. The aim of this project is to reveal the mechanism for magnetization reversal by electric field in BiFe1-xCoxO3. Using aberration-corrected scanning transmission electron microscope, we have successfully observed the rotation pattern of Fe-O6 octahedra of BiFeO3, which is reported to determine the direction of magnetization of BiFe1-xCoxO3.

Free Research Field

材料科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の目的はBiFe1-xCoxO3をベースとして、電場により制御可能な、新しい原理に基づいた低消費電力の磁気メモリ実現のための路を拓くことである。電場印可による磁化反転の際に鍵となるFe-O6八面体の回転パターンを直接観察することに成功したことは、その機構解明のための大きな一歩となる成果である。また、電気分極の反転機構自体も、強誘電体研究の重要な研究テーマの1つである。八面体回転パターンの直接観察という新しい方法論を提案することができたと考えている。