Preparação e caracterização do composto multiferróico magnetoelétrico BiFeO3 via método sol-gel / Preparation and characterization of the BiFeO3 multiferroic magnetoelectric compound synthesized by sol-gel method

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

01/02/2011

RESUMO

Os materiais multiferróicos são definidos como uma classe específica de materiais que apresentam pelo menos duas das seguintes características tomadas em conjunto: uma magnetização espontânea, que pode ser reorientada através da aplicação de um campo magnético externo; uma polarização espontânea, que pode ser reorientada através da aplicação de um campo elétrico externo; e uma deformação elástica espontânea, que pode ser reorientada através da aplicação de uma tensão mecânica externa. Dentre estes materiais destaca-se o BiFeO3 (que possui um dos maiores efeitos entre os magnetoelétricos conhecidos).. Grãos nanométricos deste material são desejáveis em uma rota de preparação deste composto. Entre as várias técnicas alternativas existentes, a química sol-gel é uma técnica capaz de obter materiais com alto grau de pureza e partículas em escala nanoméricas. Neste trabalho o pó de BiFeO3 foi obtido via método sol-gel utilizando-se diferentes hidróxidos como: NaOH, KOH e NH4OH. O gel obtido foi seco em estufa por 24 horas a 100 oC para posteriores tratamentos térmicos em 600 e 700 oC em tempos de calcinação que variam de 1 a 2 horas. O material foi analisado através de difração de raios X (DRX), termogravimetria (TG), análise térmica diferencial (DTA), calorimetria diferencial devarredura (DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva de raios X (EDS). As temperaturas de tratamento térmico, bem como as temperaturas de Neél (TN) e de Curie (TC) foram determinadas via análises térmicas. As medidas de difração de raios X, refinadas via método de LeBail, mostraram, além da fase desejada BiFeO3, a presença de fases espúrias (Bi2Fe4O9 e Bi25FeO40). Uma exceção foi amostra produzida via NH4OH e com um excesso de 5 mol% de átomos de ferro, que apresentou apenas a fase BiFeO3. O refinamento estrutural apontou também a possibilidade de o BiFeO3 possuir uma estrutura monoclínica ao invés da romboedral. As medidas de microscopia (MEV) e de EDS mostraram que as amostras produzidas com KOH como agentes complexantes, apresentaram resíduos de K na sua estrutura.

ASSUNTO(S)

materiais cerâmicos magnetoelétricos bifeo3 sol-gel quimica ceramic materials, magnetoelectrics, bifeo3, sol-gel

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