Contribuições intrínsecas ao coeficiente de acoplamento magnetoelétrico em materiais multiferróicos monofásicos

Resumo

Recentemente, vários researchs sobre materiais magnetoelétricos e sua evolução durante os últimos 50 anos tem sido apresentados, abordando desde a descoberta dos primeiros ferroeletromagnéticos por Smolenskii e colaboradores, nos anos 50, até os mais atuais efeitos em multiferróicos com ferroeletricidade imprópria. A teoria explica qualitativamente o efeito magnetoelétrico observado, principalmente desde o ponto de vista termodinâmico, assim como prevê novos fenômenos. Subsequentemente, novas classes de multiferróicos têm sido desenvolvidas, entre eles, materiais onde a polarização ferroelétrica é induzida por uma ordem magnética espiralada, ou por ordem eletrônica. Devido aos pequenos valores dos parâmetros de ordem medidos nestes novos tipos de materiais, as técnicas experimentais foram melhoradas. A pesar disto, deste o ponto de vista fundamental, permanecem ainda em aberto diversas questões em multiferróicos monofásicos do tipo mais simples, como materiais com estrutura perovskita.O principal objetivo deste projeto é investigar cuidadosamente os mecanismos fundamentais envolvidos no efeito magnetoelétrico. Neste sentido, tentaremos ao seu fim propor um modelo fenomenológico microscópico para este tipo de acoplamento, baseado em resultados experimentais sobre os acoplamentos individuais (magnetostricção - piezoeletricidade). As propriedades magnetoelétricas serão analisadas desde o ângulo das propriedades piezoelétricas e magnetostrictivas, na tentativa de entender como cada mecanismo individual contribui ao acoplamento e quais parâmetros influenciam o comportamento elástico. Da mesma forma, maximizando as propriedades individuais, é possível maximizar o coeficiente magnetoelétrico resultante. (AU)