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Analysis of optical magnetoelectric effect in GaFeO_3

机译:GaFeO_3中光学磁电效应的分析

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摘要

We study the optical absorption spectra in a polar ferrimagnet GaFeO_3. Weconsider the E1, E2 and M1 processes on Fe atoms. It is shown that themagnetoelectric effect on the absorption spectra arises from the E1-M1interference process through the hybridization between the 4p and 3d states inthe noncentrosymmetry environment of Fe atoms. We perform a microscopiccalculation of the spectra on a cluster model of FeO_6 consisting of anoctahedron of O atoms and an Fe atom displaced from the center with reasonablevalues for Coulomb interaction and hybridization. We obtain the magnetoelectricspectra, which depend on the direction of magnetization, as a function ofphoton energy in the optical region 1.0-2.5 eV, in agreement with theexperiment.
机译:我们研究了极性铁磁体GaFeO_3中的光吸收光谱。我们考虑了在Fe原子上的E1,E2和M1过程。结果表明,在Fe原子的非中心对称环境中,E1-M1干扰过程是通过4p和3d状态之间的杂化而产生的,它们对吸收光谱的电效应。我们在一个由O原子的八面体和一个从中心移位的Fe原子组成的FeO_6簇模型上进行光谱的显微镜计算,该值具有合理的库仑相互作用和杂交值。根据实验,我们获得了取决于磁化方向的磁电光谱,它是光域1.0-2.5 eV中光子能量的函数。

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