Materiais Eletricos e Magneticos Ferroeletricidade Magnetoeletricidade e Multiferroicos

Materiais elétricos e magnéticos Profa Dra Lilian Felipe S Tupan Ferróicas classes histereses hard magnetoeletricidade multiferróicos materiais soft ferroeletricidadematerias materiais HC coercividade Campo reverso que reduz a magnetização a zero Mr remanência Magnetização resultante quando o campo é retirado após saturação Ferromagneto Duro Ferromagneto Macio M H Histerese e Processos de Magnetização MS Magnetização de Saturação Duro Mole H Materiais moles Aplicação em dispositivos que estão sujeitos a campos alternados e nos quais as perdas de energia devem ser baixas Podem ser utilizados em núcleos de transformadores Possuem elevada permeabilidade inicial Possuem baixa coercividade Conseguem atingir sua magnetização de saturação com um campo relativamente baixo Materiais duros São usados em ímãs permanentes Possuem uma alta resistência à desmagnetização Possuem remanência coercibilidade e fluxo de densidade de saturação elevados Baixa permeabilidade inicial Grandes perdas de energia por histerese Esses materiais ainda se dividem em convencionais e de alta energia Magnetoeletricidade Magnetismo Ferroeletricidade Multiferroicos Ferroicos Um material é denominado ferroico se existe uma propriedade espontânea chamada parâmetro de ordem que se coloca em alinhamento uniforme de alguma propriedade microscópica da célula unitária em todas as regiões macroscópicas de um cristal Multiferroicos Um material é denominado multiferroico se agregar duas ou mais ordens ferroicas Ferroeletricidade Os materiais ferroelétricos são dielétricos polares que possuem uma polarização espontânea mesmo na ausência de um campo elétrico externo O termo ferroeletricidade adotado apenas na década de 1945 faz referência ao ferromagnetismo uma vez que os ciclos de histerese ferroelétrica apresentam semelhança com os ciclos de histerese ferromagnética Dificuldades A coexistência dos ordenamentos elétrico e magnético na mesma fase é rara A coexistência das ordens não garante um acoplamento entre elas Um acoplamento eficiente entre as duas ordens em um sistema mutiferroico é tão importante quanto a existência das duas ordens geralmente fraco Multiferroicos Tipo I Tipo II Tipo I Ferroeletricidade e magnetismo têm diferentes fontes e aparecem de forma independente Esses materiais normalmente são bons ferroelétricos e apresentam ordenamentos ferroelétrico e magnético a temperaturas bem superiores à temperatura ambiente BiFeO3 TN 640 K TC 1100 K acoplamento fraco entre as duas ordens ferroicas Perovskitas Multiferroi cas Ordenamento de cargas Lone Pairs Tipo I Ferroeletrici dade Geométrica Tipo II A ferroeletricidade é causada por um ordenamento magnético e como consequência esses materiais apresentam um forte acoplamento entre os dois ordenamentos A polarização apresentada é normalmente muito menor que as observadas para materiais ferroelétricos clássicos Tipo II Espiral magnética Estruturas magnéticas colineares A maioria dos materiais multiferroicos do tipo II pertence ao grupo em que a ferroeletricidade se deve a um ordenamento magnético espiralado em sua maior parte na forma de uma cicloide b Piezoelectricity Magnetoelelectricity Magnetoelasticity E P M H XE XM S d α σ Materiais magnetoelétricos Material TFE K TN K BiFeO3 1103 643 YMnO3 914 76 HoMnO3 875 72 TbMnO3 28 41 TbMn2O5 38 43 CuFeO2 11 14 Ni3V2O8 63 91 CuO 230 230 MnWO4 8 135 LiCu2O2 23 23 CoCr2O4 26 93 Ensino a Distância wwwuningabr A Melhor Formação EAD