Samskeytavíxlverkun og kristalfasabreytingar í blönduðum segulmarglögum - verkefni lokið
Fréttatilkynning verkefnisstjóra
Vanadínoxíð er hálfmálmsoxíð sem fer í gegnum fasabreytingu þar sem kristalgerð þess, seguleiginleikar og rafeiginleikar breytast með hitastigi. Við stofuhita er það málmleiðandi og hefur meðseglandi seguleiginleika en ef það er kælt niður fyrir 150 K breytist það í einangrara með
andjárnseglandi segulgerð. Rannsóknir á þessum fasabreytingum veita innsýn í flókið samspil þeirra, sérstaklega þegar bæði háhita og lághita fasarnir eru til staðar samtímis.
Með því að tvinna saman vanadínoxíð við önnur efni í lagskiptum efnum má rannsaka hvernig fasabreytingarnar hafa áhrif á eiginleika nærliggjandi efna yfir samskeyti þeirra. Þannig má til dæmis byggja samskeyti efna sem eru járnseglandi/meðseglandi við stofuhita en járnseglandi/andjárnseglandi við lág hitastig. Niðurstöður verkefnisins sýna meðal annars að vanadíumoxíð í lagskiptum efnum hefur áhrif á segulgerð og jafngildir því nýrri aðferð til að stjórna seguleiginleikum efna. Niðurstöðurnar nýtast til að öðlast betri skilning á eðlisfræði fasabreytinga í flóknum kerfum en sýna einnig hagnýtingarmöguleika vanadínoxíð marglaga svo sem fyrir skynjara og segulminniseiningar.
Niðurstöður verkefnisins hafa birst í fjölmörgum vísindagreinum og í einu doktorsverkefni.
Niðurstöðurnar hafa verið kynntar á alþjóðlegum ráðstefnum um efnisvísindi og seguleiginleika efna. Hluti af rannsóknum verkefnisins var unninn við stórar alþjóðlegar rannsóknarstofnanir sem veita aðgang að sérhæfðum rannóknaraðferðum í umsóknarferli. Meðal annars voru mælingar gerðar við ESRF samhraðalinn og ILL nifteindageislunarstofnunina í Grenoble í Frakklandi.
English:
V2O3 stands out in the realm of transition metal oxides for its distinctive and multifaceted phase
transitions, offering a rich ground for exploration in the context of structural, electrical and magnetic properties. At room temperature, V2O3 has metallic properties and upon cooling to below 150 K it undergoes a structural phase transition to an insulating state. Through the transition the material also changes from a paramagnet to a low temperature antiferromagnet. The main focus of the project was on investigating the interplay between the microstructure of V2O3 thin films, and their structural properties during the phase transition and how it can affect overlying magnetic layers. The results reveal that highly crystalline V2O3 films can be fabricated using magnetron sputtering and utilized in affecting the magnetic properties of overlying layers creating a new route to control and manipulate magnetic properties.
Information on how the results will be applied:
The results have implications with regards to gaining a deeper understanding of the underlying physics of complex phase transitions as well as show the potential for utilization of these materials in technological applications such as sensors and magnetic memory storage.
A list of the project’s outputs:
The results of the project have been described in multiple research publications as well as lay the
foundation of one doctoral thesis. The work has been presented at several international conferences. Parts of the project have been carried out at large scale international facilities such as the ESRF synchrotron radiation and ILL neutron radiation facilities in Grenoble, France.
Heiti verkefnis: Samskeytavíxlverkun
og kristalfasabreytingar í blönduðum segulmarglögum - Interface coupling and structural phase transitions in
hybrid magnetic heterostructures
Verkefnisstjóri: Unnar Bjarni Arnalds, Háskóla
Íslands
Tegund styrks: Verkefnisstyrkur
Styrktímabil: 2020-2022
Fjárhæð styrks kr. 56.231.500
Tilvísunarnúmer Rannsóknasjóðs: 207111
