Resumo: O estudo de materiais cristalinos multiferroicos é de grande interesse acadêmico e tecnológico devido a correlação entre as propriedades ferroelétricas e ferromagnéticas. Dentre estes materiais, destacam-se os compostos com estruturas do tipo perovskita tal como os baseados no BiFeO3. Neste trabalho foram processadas cerâmicas com as composições nominais de (Bi1-xNdx)(Fe1-yCoy)O3 x = 0, x = 0,10, x = 0,20, y = 0, y = 0,02 e y = 0,04, obtidas por moagem em altas energias, seguido pela conformação das cerâmicas por prensagem isostática e sinterização em atmosfera livre. Também foi utilizada a técnica de sinterização rápida seguida de choque térmico (resfriamento rápido). Através da difração de raios X concluiu-se que as composições possuíam uma simetria romboédrica com grupo espacial R3c. Devido a presença de traços de fases indesejadas e densidades relativas em torno de 92%, não foi possível se obter bons resultados nas medidas ferroelétricas. Isto por que estes fatores contribuíram para aumentar a condutividade elétrica das cerâmicas. Medidas de permissividade dielétrica e tangente de perda em função da frequência e da temperatura mostraram que ambos os fatores diminuem com a diminuição da temperatura e com o aumento da frequência. Isto também está relacionado com a alta condutividade das amostras. A resistividade elétrica em função do tempo demonstrou ser altamente dependente da composição das amostras. As dopagens apenas com cobalto mostram maior aumento da resistividade. As medidas de histerese magnética mostraram que a maioria das amostras possuem um comportamento antiferromagnético.
Abstract: The study of crystalline multiferroic materials have great technological and academic interest due the relationship between ferroelectric and ferromagnetic properties. Among these materials, are highlighted the compounds with perovskite structures such as those BiFeO3 based. In this work ceramics with the nominal compositions (Bi1-xNdx)(Fe1-yCoy)O3 x = 0, x = 0.10, x = 0.20, y = 0, y = 0.02 e y = 0.04 were obtained by high-energy ball-milling, followed by the isostatic pressing shaping of ceramics and sintering in air atmosphere. Rapid sintering technique followed by fast cooling was also used. Through the X-ray diffraction was found that the compositions had a rhombohedral symmetry with R3c space group. Due to traces of undesired phases and relative densities around 92%, it was not possible to obtain good results in ferroelectric measurements. This was because these factors have contributed to increase the electrical conductivity of ceramics. Measurements of dielectric permittivity and loss tangent as a function of frequency and temperature showed that both factors decrease with decreasing temperature and increasing frequency. This is also related to the high conductivity of the samples. The resistivity as a function of time proved to be highly dependent on the samples' composition. Those cobalt only doped samples showed the higher resistivities. The magnetic hysteresis measurements showed that most of the samples holds an antiferromagnetic behavior. |
