propriedades magnéticas

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
Pós-graduação em Nanociências e Materiais Avançados
NMA-210 Magnetismo

Marcio
04/12/2012
1

• Definição
• São materiais que combinam duas ou mais ordens ferróicas.
• Ferroeletricidade, ferromagnetismo ou ferroelasticidade.

• Aplicação
• Dispositivos multifuncionais
• Elementos de memória de múltiplos estados
2

N. A. Spaldin, Science, 309, 391 (2005).

3

• Origem do ordenamento magnético
• Presença de elétrons localizados nos orbitais d ou f parcialmente preenchidos que tem um momento de spin ou momento magnético

interagindo entre si.

• Origem do ordenamento ferroelétrico
• Momentos de dipolo elétrico surgem devido à variação de cargas no sistema, muitas vezes associados a uma assimetria na rede cristalina.

• Diferentes fontes microscópicas.
4

• São classificados de acordo com as origens que geram a ferroeletricidade:
• Multiferróicos estruturais
• A origem da ferroeletricidade é independente da origem do ordenamento magnético. • O acoplamento magnetoelétrico é fraco.

• Multiferróicos eletrônicos
• A ferroeletricidade é causada pelo ordenamento magnético.
• O acoplamento magnetoelétrico é bastante forte.

5

• Esta classe subdivide-se em pelo menos quatro subclasses, de acordo com o mecanismo da origem da ferroeletricidade:
• Ferroeletricidade por pares isolados;
• Ferroeletricidade geométrica;

• Ferroeletricidade devido a ordenamento de cargas;
• Multiferróicos perovskitas.

6

• Ferroeletricidade de pares Isolados
Ordenamento magnético
Íons Fe3+

Ordenamento ferroelétrico

Pares de elétrons isolados 6s2 não participam da ligação química
Hibridização entre orbitais 2p de O com
6p vazios de Bi
Distorção da cela unitária
Ordenamento de pares de elétrons isolados de Bi3+ em BiFeO3 [2].
J. Kreisel and M. Kenzelmann, Europhysics News 40, 17-20 (2009).

7

• Ferroeletricidade geométrica
Ordenamento magnético

Ordenamento de spins de Mn

Ordenamento