圧電磁気

圧電磁性は、一部の反強磁性結晶および強磁性結晶で観察される現象です。圧電磁性は、システムの磁気分極と機械的ひずみの間の線形結合によって特徴付けられます。圧電磁性材料では、機械的応力を加えることで自発的な磁気モーメントを誘発したり、磁場を加えることで物理的変形を誘発したりすることができます。

圧電磁気は、関連する特性である磁歪とは異なります。印加磁場の方向が反転すると、発生するひずみの符号が変わります。さらに、磁歪の場合とは異なり、磁場がゼロの場合には機械的ひずみのみによって非ゼロの圧電磁気モーメントが発生します。 ^[1]電気電子技術者協会(IEEE)によると、

「圧電磁気は、圧電性の線形電気機械効果に類似した線形磁気機械効果です。同様に、磁気ひずみと電気ひずみは類似した二次効果です。これらの高次効果は、システムパラメータの変動がパラメータの初期値と比較して小さい場合、実質的に一次効果として表すことができます。」

^[2]

圧電効果は結晶構造中の特定の対称要素が欠如することによって可能になる。具体的には、時間反転下での対称性によりこの特性が妨げられる。^[3]

圧電磁性の最初の実験的観察は1960年にコバルトとマンガンのフッ化物で行われた。^[4]

最も強力な圧電磁石として知られているのは二酸化ウランであり、 30ケルビン以下の温度で180,000エルステッド近くの磁場で磁気弾性メモリが切り替わります。 ^[5]

参考文献

^ Cullity, BD (1971). 「磁歪の基礎」. Journal of Metals . 23 (1): 35–41. Bibcode :1971JOM....23a..35C. doi :10.1007/BF03355677.
^ IEEE 磁歪材料標準: 圧電磁性命名法。doi : 10.1109 / IEEESTD.1991.101048。ISBN 0-7381-4558-0。
^ Dzialoshinskii, IE (1958). 「圧電磁性の問題」(PDF) .ソビエト物理学 JETP . 6 : 621.
^ Borovik-Romanov, AS (1960). 「コバルトおよびマンガンの反強磁性フッ化物における圧電磁性」(PDF) .ソビエト物理学 JETP . 11 : 786.
^ Jaime, M.; Saul, A.; Salamon, M.; Zapf, VS; Harrison, N.; Durakiewicz, T.; Lashley, JC; Andersson, DA; Stanek, CR; Smith, JL; Gofryk, K. (2017). 「二酸化ウランの圧電磁性と磁気弾性メモリ」. Nature Communications . 8 (1): 99. Bibcode :2017NatCo...8...99J. doi :10.1038/s41467-017-00096-4. PMC 5524652. PMID 28740123 .