| Resumo: |
Multiferróicos
magnetoelétricos são materiais com ordenamento elétrico e magnético na
mesma fase. Esses materiais são de grande interesse devido à
possibilidade do controle mútuo das propriedades ferroelétricas através
da aplicação de campos magnéticos e vice – versa. Poucos desses
materiais existem na natureza ou foram sintetizados em laboratório, uma
vez que, em geral, os elétrons da camada d de metais de transição, os
quais são essenciais para o magnetismo, reduzem a tendência à distorção
ferroelétrica em perovskitas ABO3. Portando, outros mecanismos para a
ocorrência da distorção ferroelétrica devem existir para que ocorra a
coexistência da ferroeletricidade e do magnetismo em uma mesma fase.
Nessa tese foram estudados três diferentes grupos de materiais
multiferróicos cada um com um mecanismo responsável pelo surgimento da
ferroeletricidade. Esses mecanismos são: i) – Ferroeletricidade devido
à formação de pares isolados de elétrons, os quais podem, ou não,
participarem em ligações químicas utilizando estados hibridizados, como
no caso do BiFeO3. ii) – Ferroeletricidade que se origina de um
ordenamento em espiral dos spins, onde o surgimento da
ferroeletricidade é acompanhado por uma transição magnética. Esse
mecanismo foi observado pela primeira vez no TbMnO3, um material em que
a ferroeletricidade e o magnetismo estão fortemente acoplados. iii) –
Uma frustração na rede cristalográfica causa uma redistribuição das
cargas, as quais se ordenam de maneira que cria um dipolo elétrico
permanente. O primeiro material em que a ferroeletricidade foi
associada a um ordenamento de carga foi o material com valência mista
LuFe2O4. Os resultados obtidos mostram que esses mecanismos influenciam
diretamente na maneira pela qual se dá o acoplamento magnetoelétrico
nos materiais estudados.
Palavras chaves: Multiferróicos, cerâmicas ferroelétricas, BiFeO3, TbMnO3.
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