Materiales Ferromagneticos

2012/2013

Materiales multiferroicos

2012/2013

MATERIALES MULTIFERROICOS

RESUMEN
El fin de este trabajo es producir un material con la interesante propiedad de la
multiferroicidad , para tal fin se buscaran combinar las propiedades de ferroelectricidad y el
ferromagnetismo , combinando materiales que por separado han expuesto dichas
propiedades , estos materiales son la manganitade lantano y calcio ( LCMO ) en su fase
ferromagneticas [ 2 ] y el titanato de zirconato de bario y lantano ( BLZT ) que han
demostrado propiedades ferro eléctricas [ 1 ].
La producción de dichos materiales , se harán a partir de óxidos en polvo disponibles
comercialmente , siguiendo el método de reacción de estado sólido y después se mezclaran
tres diferentes configuraciones en porcentajesde masa de estos materiales (
25%LCMO/75%BLZT , 50%LCMO/50%BLZT , 75%LCMO/25%BLZT ) y se realizara la
caracterización estructural , magnética y eléctrica de estas tres configuraciones.

1. INTRODUCCION :
Los materiales multiferroicos son una familia de nuevos materiales diseñados en el
laboratorio que comenzaron a estudiarse en Japón hace ya casi dos décadas y fueron
definidos , en 1994 ,como “materiales que exhiben simultáneamente más de un parámetro
ferroico primario “. De una manera muy general se puede decir que si un material ferroico
tiene normalmente alguna de las cuatro siguientes características ferromagneticas ,
ferroelectricidad , ferroeleasticidad , ferrotoroicidad , se deben llamar multiferroi co al material
que combina al mismo tiempo dos o más de lascaracterísticas enlistadas [ 3 ] .
“ En esta fase de transformaciones , la aleación cruza por una serie de cambios en sus
propiedades magnéticas que lo convierten en un verdadero dispositivo de co nversión de
calor en electricidad “ .
El interés que despiertan estos materiales , tanto desde el punto de vista fundamental de los
fenómenos de acoplo involucrados como de la preparación de materiales y susposibles
aplicaciones , han provocado una gran actividad investigadora en este campo.
Los materiales multiferroicos que presentan propiedades ferro eléctricas y magnéticas y la
posibilidad de acoplamiento entre ellas , resultan de interés por su potencial tecnológico.
Aunque materiales con estas características han sido estudiados en el pasado , para que las
aplicaciones sean posibles , elacoplamiento debe manifestarse a temperatura ambiente y la
magnitud de las propiedades debe ser suficientemente alta [ 4 ] .
El enfoque principal es el de combinar las propiedades de ferroelectricidad y
ferromagnetismo en un solo material , y hay diferentes formas de abordar el problema . Una
es a partir de un material ferroelectrico , agregar impurezas de un elemento con propiedadesmagnéticas para formar un nuevo compuesto con ambas propiedades. Otra es la de fabricar

2

un composite resultante de una mezcla de un material ferroelec trico con uno ferromagnetico
[5].

2. DEFINICION :


Materiales ferroelectricos :

La polarización eléctrica externa de ciertos materiales aislantes bajo condiciones especiales
genera una polarización eléctrica espontanea dentro delmateria , que es posible invertir al
aplicar un campo eléctrico , estos materiales reciben el nombre de ferroelectricos.
Las propiedades de conmutación de la polarización vienen descritas por el ciclo de
histéresis ferroelectrico en la que se muestra la dependencia de la polarización respecto a
un campo eléctrico externo aplicado [ 6 ].

El valor máximo posible alcanzado en presencia del campoexterno es el de la polarización
de saturación ( Ps ) . El material ferroelectrico mantienen una fracción de la polarización
denominada polarización remanente , Pr , al eliminar el campo eléctrico , y aplicando un
campo un campo eléctrico en sentido opuesto al inicial se invierte el sentido del vector de
polarización , lo que se denomina conmutación . El campo necesario para conmutar la...