Language
Country/Area
No result found
Kekuatan super multiferroik: Mengapa mereka memiliki sifat magnetik dan listrik?
Dalam bidang ilmu material, material multiferroik tidak diragukan lagi merupakan salah satu objek penelitian yang paling menarik. Material ini memiliki berbagai sifat ferroik dan dapat menunjukkan karakteristik magnetik dan listrik, yang membuatnya memiliki potensi tak terbatas dalam teknologi modern. Namun, mengapa material ini memiliki dua sifat yang tampaknya bertentangan ini pada saat yang sama? Artikel ini akan membawa Anda untuk mengetahuinya.
Material multiferroik didefinisikan sebagai material yang menunjukkan beberapa sifat ferroik primer dalam fase yang sama, khususnya feromagnetisme dan feroelektrik yang dapat dialihkan oleh medan listrik atau magnet yang diterapkan.
Pengertian dan jenis material multiferroik
Menurut definisi ilmiah, material multiferroik mengacu pada material yang menunjukkan lebih dari satu sifat ferroik utama dalam fase yang sama, termasuk feromagnetisme, feroelektrik, dan feroelastisitas. Namun, penelitian terkini tentang material multiferroik umumnya berfokus pada material multiferroik yang digandeng secara magnetoelektrik, yang dapat menunjukkan feromagnetisme dan feroelektrik. Struktur khusus ini memberi material tersebut potensi besar dalam bidang aplikasi seperti aktuator, sakelar, sensor medan magnet, dan perangkat memori elektronik baru.Munculnya material multiferroik
Penelitian tentang material multiferroik dimulai pada tahun 2000, ketika ilmuwan N.A. Spaldin (saat itu bernama Hill) menerbitkan sebuah makalah berjudul "Mengapa material magnetoelektrik begitu sedikit?", yang menjelaskan sumber konflik antara magnetisme dan feroelektrik serta mengusulkan solusi praktis. Sejak saat itu, metode khusus untuk membuat material multiferroik secara bertahap telah matang, yang mendorong pengembangan penelitiannya yang pesat.Material multiferroik menarik karena dapat mengendalikan medan listrik dan magnet secara dua arah, yang membuat banyak aplikasi teknologi dapat diterapkan.
Analisis mekanisme kopling elektromagnetik
Saat membahas material multiferroik, kita harus memahami beragam mekanisme kopling elektromagnetiknya. Secara umum, sifat feroelektrik berasal dari polarisasi listrik spontan, yang biasanya disebabkan oleh asimetri struktural. Namun, magnetisme pada sebagian besar oksida logam transisi berasal dari kulit-d yang terisi sebagian, yang menjadikan perbedaan konfigurasi elektron sebagai hambatan pembentukan material multiferroik. Mekanisme umum meliputi aktivitas pasangan elektron bebas, feroelektrik geometrik, pengaturan muatan, dan feroelektrik yang digerakkan secara magnetis. Di antaranya, material multiferroik aktif pasangan elektron bebas seperti BiFeO3 dan BiMnO3, yang pergeseran feroelektriknya digerakkan oleh atom-atom situs A, sedangkan magnetismenya berasal dari kulit-d yang terisi sebagian di situs B.Potensi aplikasi material multiferroik
Potensi aplikasi material multiferroik di berbagai bidang sangat menarik. Dari mengendalikan medan listrik magnet hingga menciptakan elemen memori baru, potensinya dalam teknologi elektronik dan penyimpanan magnetik tidak dapat diremehkan. Secara khusus, kemampuan untuk menggunakan medan listrik guna menyesuaikan magnet tidak diragukan lagi merupakan kemajuan teknologi yang revolusioner.Kesimpulan Singkatnya, pengembangan material multiferroik tidak hanya memajukan batas ilmu material, tetapi juga menyediakan perspektif dan kemungkinan baru bagi aplikasi elektronik yang tak terhitung jumlahnya. Seiring dengan kemajuan penelitian, kami berharap dapat melihat bagaimana teknologi masa depan akan menggunakan material ini untuk mencapai efisiensi dan fleksibilitas yang lebih besar. Namun, seiring dengan berkembangnya kekuatan super ini, kami tidak dapat menahan diri untuk bertanya: Bagaimana kita menyeimbangkan potensi risiko dan manfaat masa depan yang semakin bergantung pada material multiferroik ini?Ilmuwan tengah berupaya mengembangkan material multiferroik yang dapat beroperasi secara efisien pada suhu ruangan untuk menyediakan basis teknologi yang lebih fleksibel bagi produk elektronik generasi berikutnya.
