Crystals with magnetic frustration and multiferroic coupling

Abstract

This thesis focuses on the growth of single crystals and magnetic characterization of CeMgAl11O19, a triangular lattice frustrated magnet from the rare earth hexaaluminate family. The CMAO harbors a network of electric dipoles that may lead to magnetoelectric coupling, but the magnetic and electric properties of the material have been little studied. This thesis presents the preparation of the CMAO single crystals, an analysis of its composition and crystal structure, the sample preparation process, and an analysis of its magnetic properties down to sub-Kelvin temperatures. The results provide fascinating insights into the magnetic properties of the material, as magnetization measurements show a very large magnetic anisotropy and specific heat measurements reveal that there is no transition to a magnetically ordered state down to 0.4K. 1

Tato práce se zaměřuje na růst monokrystalů a magnetickou charakterizaci materiálu CeMgAl11O19, frustrovaného magnetu s tříúhelníkovou mřížkou z hexaaluminátové rodiny vzácných zemin. CMAO obsahuje síť elektrických dipólů, které mohou vést ke magne- toelektrickému propojení, ale magnetické a elektrické vlastnosti tohoto materiálu byly málo studovány. Tato práce popisuje přípravu monokrystalů CMAO, analýzu jeho složení a krystalové struktury, proces přípravy vzorků a analýzu jeho magnetických vlastností až do teplot blízkých absolutní nule. Výsledky poskytují fascinující pohled na magnet- ické vlastnosti materiálu, protože měření magnetizace ukazují velmi velkou magnetickou anizotropii a měření specifického tepla odhalují, že nedochází ke změně na magneticky uspořádaný stav až do 0.4K. 1