Modulación de las propiedades multiferroicas del BiFeO3 mediante co-dopaje con Sr2+ y Mn3+

• Autores: Fernando Pedro García, Félix Sánchez De Jesús, Ana María Bolarín Miró, Claudia Alicia Cortés Escobedo, Arturo Barba Pingarrón
• Localización: Tópicos de Investigación en Ciencias de la Tierra y Materiales, ISSN-e 2395-8405, Vol. 6, Nº. 6, 2019 (Ejemplar dedicado a: Tópicos de Investigación en Ciencias de la Tierra y Materiales), págs. 96-100
• Idioma: español
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  • La ferrita de bismuto (BiFeO3) es un material que, a temperatura ambiente, presenta el acoplamiento de dos propiedades ferroicas: ferromagnetismo y ferroelectricidad, es decir, un material multiferroico magnetoeléctrico. Dichas propiedades se deben a su composición química y estructura cristalina tipo perovskita, con formula general ABO3, con grupo espacial romboédrico R3c, distorsionada hacia el eje [111]. Sin embargo, existen algunos problemas para realizar un acople multiferroico magnetoeléctrico fuerte, como lo son la presencia de fases secundarias y el antiferromagnetismo propio de la BiFeO3 en bulto; con la finalidad de superar dichos problemas, en este trabajo se llevó a cabo el dopaje con dos tipos de cationes. El dopaje con alcalinotérreos, como el Sr2+, en las posiciones A, para la inhibición de fases secundarias y en las posiciones B con metales como el Mn3+, con un momento magnético diferente al del Fe3+. En este trabajo se obtuvieron probetas de ferrita de bismuto co-dopada con estroncio y manganeso, por medio de molienda mecánica durante 5h, partiendo de óxidos precursores, seguido de compactación uniaxial hasta 900 MPa y sinterización hasta 800ºC. Por medio de difracción de rayos X, se determinó que al incrementar la concentración de Mn3+ las fases secundarias aumentaron. Adicionalmente, mediante magnetometría de muestra vibrante, se observó un comportamiento antiferromagnético, para todas las muestras, con incremento de susceptibilidad magnética al incrementar el contenido de manganeso. Finalmente, de la caracterización dieléctrica se observó un incremento en la constante y disipación dieléctrica al incrementar el contenido de estroncio.