MATERIALES MULTIFUNCIONALES COMPUESTOS CoxNi1-xFe2O4 (0 ≤ x ≤ 1) Y Bi0,5Na0,5TiO3

JHON A. CASTRILLÓN ARANGO; PABLO M. BOTTA; , ADRIÁN CRISTÓBAL; PAULA BERCOFF; CINTHIA RAMOS

Jornada; JONICER 2019; 2019

El estudio de cerámicos magnetoeléctricos compuestos es de interés para la obtención de materiales multifuncionales con variadas aplicaciones en diferentes campos. El acoplamiento de este tipo de materiales posibilitaría, por ejemplo, la escritura de datos en una memoria en forma eléctrica, mientras la lectura de los mismos podría hacerse magnéticamente [1]. Otra posible aplicación es en sensores de campo magnético, reemplazando la sonda Hall, esto basándose en la distorsión estructural de la fase magnética dentro del material, generando una carga proporcional en la fase piezoeléctrica [2]. En este trabajo se estudió el método de síntesis de la ferrita CoxNi1-xFe2O4 (NCF) (0 ≤ x ≤ 1) y del piezoeléctrico Bi0,5Na0,5TiO3 (BNT), los cuales fueron obtenidos por el denominado método de McCormick [3]. Este consiste en la molienda de alta energía de precursores (sales metálicas) junto con una base, y posterior lavado para remover el subproducto. La activación mecánica de las mezclas se realizó en un molino planetario de alta energía Fritsch Pulverisette 7, con un tiempo de activación de 2 h, utilizando recipientes y medios moledores de Si3N4. Luego del tratamiento mecanoquímico los polvos obtenidos fueron calcinados a 600°C durante 1 hora en atmósfera de aire. Posteriormente se realizó lavado, filtrado y secado del sólido. Finalmente, para terminar de obtener la fase buscada las muestras magnéticas fueron calcinadas a temperaturas entre 600 y 800°C mientras que para los piezoeléctricos la temperatura del tratamiento térmico fue de 800°C. La mezcla de los materiales magnéticos y piezoeléctricos obtenidos se realizó por molienda en húmedo (isopropanol) por 1 hora, luego se hizo secado en estufa por 2 horas a 70°C, el polvo obtenido se prensó de manera uniaxial y finalmente las pastillas constituidas se sinterizaron a 1150°C. La caracterización de las muestras se realizó por diferentes técnicas, como difracción de rayos X de polvos (DRX), espectroscopía Raman, magnetometría de muestra vibrante (VSM), microscopia electrónica de barrido (FESEM), ciclos de histéresis magnética y eléctrica, medidas de densidad de los compuestos sinterizados. Se estudió el efecto del tiempo de molienda, así como de la temperatura de calcinación de los polvos obtenidos y ver su influencia de la misma en las propiedades como: tamaño de partícula y respuesta magnética y eléctrica.