Estudo e determinação de propriedades estruturais, magnéticas e de transporte de óxidos  magnetoelétricos com potencialidades para aplicações em microeletrônica  - PROC 03596/05-UEM  e  PROC 475807/2004-9 CNPq - edital CNPq 19/2004

Este projeto apresenta como proposta central o estudo e a determinação de propriedades estruturais, magnéticas e de transporte de óxidos magnetoelétricos com potencialidades para aplicações em microeletrônica. Em particular, o BiFeO3 (material base do estudo) é  classificado como um multiferróico ferroeletromagnético (magnetoelétrico) e tem despertado altíssimo interesse tanto de caráter acadêmico quanto tecnológico aplicado por apresentar a coexistência dos estados ferroelétrico e ferromagnético, e ainda o acoplamento magnetoelétrico intrínseco em uma única fase.  São denominados de materiais multiferróicos aqueles nos quais pelo menos dois efeitos tomados aos pares, ou seja: (anti) ferroeletricidade,  (anti)ferroelasticidade e ferromagnetismo (ou pelo menos algum do tipo de ordenamento magnético) estejam presentes. Esses materiais apresentam potenciais aplicações nas áreas onde os ferroelétricos, ferroelásticos e os materiais magneticamente ordenados são utilizados, fazendo com que um novo e amplo intervalo de aplicações tecnológicas seja vislumbrado.  O principal desafio e objetivo, que por sua vez tem reunido grandes esforços por parte da comunidade científica, é encontrar e entender o comportamento ferroeletromagnético, assim como o acoplamento magnetoelétrico intrínseco, de materiais que preferencialmente apresentem, em uma única fase, uma magnetização espontânea que possa ser reorientada através da aplicação de um campo magnético externo; uma polarização espontânea que possa  ser reorientada através da aplicação de um campo elétrico externo; e uma deformação espontânea que possa ser  reorientada através da aplicação de uma tensão mecânica externa. A  possibilidade de acoplamento desses parâmetros de ordem (polarização, magnetização e deformações espontâneas) possibilita a integração desses sistemas em um só, fazendo com que novos graus de liberdade sejam adicionados a futuros dispositivos eletro-eletrônicos. Em particular, a possibilidade de confecção de elementos de memória de múltiplos-estados, nos quais a informação pode ser armazenada tanto no estado de polarização quanto no estado de magnetização espontânea do elemento, pode vir a revolucionar esse campo tecnológico, fazendo com que a velocidade de operação e a capacidade de armazenamento de informação sejam fortemente intensificadas.  Além disso, a possibilidade de integração desses materiais às recentes e inovadoras tecnologias de spintronics e magnetoelectronics os torna ainda mais atraentes tanto do ponto de vista de ciência de caráter fundamental quanto tecnológico aplicado. Os materiais objeto de estudo desse projeto (BiFeO3) puro modificado com Mn, Eu ou Gd) ainda não foram preparados e  submetidos a investigações criteriosas que focalizem principalmente seu caráter ferroeletromagnético, assim como os efeitos advindos do acoplamento magnetoelétrico intrínseco. Nesse contexto, a modificação do BiFeO3 com Mn, Eu ou Gd pode promover grandes alterações não só em suas características ou propriedades físicas, mas também e principalmente nas propriedades de transporte desse material. Além disso, o acoplamento entre os parâmetros de ordem (magnetização e polarização espontâneas) pode ser drasticamente alterado por essas substituições atômicas. Sendo assim, amostras de BiFeO3 modificado com Mn, Gd ou Eu serão preparadas por mecanosíntese e através  do método cerâmico convencional, visando principalmente a caracterização estrutural, magnética e de  transporte elétrico desses óxidos, focalizando suas potencialidades para aplicações  em microeletrônica.

Palavras chaves: Microeletronica. Óxidos Magnetoelétricos. Rietveld.