Polare Eigenschaften multiferroischer Materialien

Diese Arbeit versucht verschiedene theoretische Konzepte multiferroischer Ferroelektrika durch experimentelle Ergebnisse zu verifizieren. Nach einer Einführung in die theoretischen Konzepte multiferroischer Systeme erfolgt ein Überblick über die verwendeten Messmethoden. Im darauf folgenden Abschnitt werden die multiferroischen Eigenschaften zweier Spinspiralsysteme untersucht: das natürliche Mineral PbCuSO_4(OH)_2 und die Spinellverbindung LiCuVO_4. Theoretisch vorhergesagte Phasen für solche frustrierte Spinkettensysteme werden durch umfassende Betrachtungen der ferroelektrischen Polarisation experimentell überprüft. So erlauben die Ergebnisse beispielsweise das Konzept der Vektorchiralität zu bestätigen. Im abschließenden Teil werden die beiden multiferroischen hexagonalen Manganate YMnO_3 und ErMnO_3 untersucht, welche zu den geometrisch getriebenen Ferroelektrika zählen. Dabei konnte die Polarisation erfolgreich geschaltet werden, was eine elektrische Manipulation der Domänenwände ermöglicht. Insbesondere das Verständnis des Einflusses von elektrischen Feldern auf die Domänenstruktur und die Identifizierung zweier Schaltprozesse war von Bedeutung. Deren Ursprung wurde anhand des polaren Schaltverhaltens erforscht und abschließend ein Weg zur gezielten Manipulation der Domänenwandeigenschaften diskutiert.