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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Estudo das propriedades físicas de sistemas multiferróicos baseados em Ferrita de Bismuto
Author: Camejo, Yosdan Martínez
First Advisor: Guerras, José de los Santos
First member of the Committee: Andrade, Acacio Aparecido de Castro
Second member of the Committee: Lima, Elton Carvalho de
Summary: Neste trabalho foram investigadas as propriedades físicas do sistema multiferróico BiFeÜ3 (BFO) modificado com íons de terras-raras, substituindo o íon bismuto no sitio A da estrutura perovskita. A influência das terras-raras nas características estruturais e microestruturais do sistema BFO foram analisadas. Os resultados sugerem que o íon de menor raio iônico, utilizado neste trabalho (Gd), tende também a ocupar o sítio B da estrutura, revelando o caráter anfotérico para este elemento. Mediante o estudo das medidas dielétricas a baixas temperaturas pode-se concluir que as anomalias presentes na permissividade dielétricas a partir de 200K estão associadas a mecanismos de condução típicos dos materiais magnéticos, afetados fortemente pelas interações de dupla-troca e super-troca com ordenamento antiferromagnético. Este resultado foi confirmado pelos valores obtidos da energia de ativação de cada sistema estudado. Por outro lado, a dependência obtida para a energia de ativação com o raio iônico, para a interação de dupla-troca, confirmou que a inclusão do íon de Gd alterou a variação de defeitos por vacâncias de oxigênio, com a diminuição de Ea deste processo, resultado que confirma o caráter anfotérico deste elemento quando usado como dopante no BFO. Este resultado, não reportado na literatura atual, é de extrema importância pois abre novas perspectivas, tanto do ponto de vista fundamental, quanto tecnológico, uma vez que os parâmetros físicos necessários podem ser otimizados por dopagens com íons anfotéricos e ainda promover a substituição de elementos pesados que podem ser prejudiciais ao meio ambiente.
Abstract: The physical properties of the rare-earth modified BiFeO3 (BFO) multiferroic system have been investigated, considering the substitution of the bismuth ion placed in the A site of the perovskita structure. The influence of the rare-earth content on the structural and microstructural properties were taken into account. The obtained results suggest that the smaller rare-earth doping ion (Gd) tend to occupy the B site of the perovskite structure, revealing thus its amphoteric character. Through the investigation of the dielectric properties, performed on cryogenic temperatures, it was also possible to identify a low temperature dielectric anomaly, which has been related to both the double- and super-exchanges interactions mechanisms, related to the magnetic component of the ferrite BFO samples. This result was obtained from the activation energies values. On the other hand, the ionic radius dependence of the activation energy has shown that the Gd ion strongly affected the defect mechanisms through oxygen vacancies, which confirm the amphoteric characteristics of the Gd ion. This result, which has not been reported up today, is very important from broth fundamental and the technological point, leading to new perspectives for practical applications since the involved physical parameter could be optimized by doping with amphoteric ions, as well as to promote the substitution of hardazous and heavy chemical elements, in orther to preserve the environment.
Keywords: Física
Ferromagnetismo
Ferroeletricidade
Nanoestrutura
Cerâmicas
Materiais ferroelétricos
Multiferróicos
Ferritas
BiFeÜ3 Ceramics
Ferroelectric materials
Multiferroics
Ferrites
BiFeO3
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Física
Quote: MARTINEZ CAMEJO, Yosdan. Estudo das propriedades físicas de sistemas multiferróicos baseados em Ferrita de Bismuto. 2017. 100 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2017.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/19799
Date of defense: 7-Jul-2017
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Física

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