A multiferroic two-dimensional electron gas

Auteurs : Julien Bréhin, Yu Chen, Maria D'Antuono, Sara Varotto, Daniela Stornaiuolo, Cinthia Piamonteze, Julien Varignon, Marco Salluzzo, Manuel Bibes

arXiv: 2206.03843v1 - DOI (cond-mat.mtrl-sci)
Licence : CC BY 4.0

Résumé : Multiferroics are compounds in which at least two ferroic orders coexist - typically (anti)ferromagnetism and ferroelectricity. While magnetic order can arise in both insulating and conducting compounds, ferroelectricity is in principle not allowed in metals although a few two-dimensional (semi)metals were reported to behave as ferroelectrics. Yet, the combination with magnetic order to realize multiferroic metals remains elusive. Here, by combining x-ray spectroscopy and magnetotransport, we show the coexistence of ferroelectricity and magnetism in an oxide-based two-dimensional electron gas (2DEG). The data evidence a non-volatile switching of the polar displacements and of the anomalous Hall effect by the polarization direction, demonstrating a magnetoelectric coupling. Our findings provide new opportunities in quantum matter stemming from the interplay between ferroelectricity, ferromagnetism and Rashba spin-orbit coupling in a 2DEG.

Soumis à arXiv le 08 Jui. 2022

Explorez l'arbre d'article

Cliquez sur les nœuds de l'arborescence pour être redirigé vers un article donné et accéder à leurs résumés et assistant virtuel

Accédez également à nos Résumés, ou posez des questions sur cet article à notre Assistant IA.

Beta

Recherchez des articles similaires (en version bêta)

Nous comparons le titre et le résumé avec les articles indexés dans notre base. Pour les articles arXiv, la recherche porte sur la même catégorie ; pour les DOI et les autres sources, elle couvre toutes les sources et disciplines. Vous pouvez la relancer à mesure que notre base s’enrichit.