{"id":1297,"date":"2017-04-27T15:23:14","date_gmt":"2017-04-27T14:23:14","guid":{"rendered":"http:\/\/www.icmm.csic.es\/eosmad\/?page_id=1297"},"modified":"2019-04-30T09:20:43","modified_gmt":"2019-04-30T09:20:43","slug":"materiales-multiferroicos","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/wp.icmm.csic.es\/eosmad\/lineas-de-investigacion\/materiales-multiferroicos\/","title":{"rendered":"Materiales Multiferroicos"},"content":{"rendered":"
persona de contacto: Alicia Castro<\/a><\/h5>\n

Multiferroicos monof\u00e1sicos para tecnolog\u00edas magnetoel\u00e9ctricas sostenibles<\/span><\/strong><\/h3>\n
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Los multiferroicos magnetoel\u00e9ctricos son compuestos que muestran la coexistencia de ordenes el\u00e9ctricos y magn\u00e9ticos, y una variedad de fen\u00f3menos de acoplo entre la polarizaci\u00f3n y la magnetizaci\u00f3n. La dilatada adtividad desarrollada en este campo ha dado lugar a avances importantes hac\u00eda la obtenci\u00f3n de multiferroicos con efectos magnetoel\u00e9ctricos significativos a temperatura ambiente. Esto permitir\u00eda la aparici\u00f3n de tecnolog\u00edas nuevas y potencialmente disruptivas, tales como dispositivos espintr\u00f3nicos sintonizables con un campo el\u00e9ctrico, sensores magn\u00e9ticos sin enfriamiento, y las largamente buscadas memorias magnetoel\u00e9ctricas. Entre las numerosas posibilidades que est\u00e1n siendo investigadas, las perovskitas ABO3<\/sub> con fronteras de fase morfotr\u00f3pica (morphotropic phase boundary -MPB) son las que destacan como las m\u00e1s prometedoras para conseguir respuestas magnetoel\u00e9ctricas a temperatura ambiente. En estos materiales la multiferroelectricidad puede ser modificada qu\u00edmicamente a trav\u00e9s de la colocaci\u00f3n de cationes activos ferroel\u00e9ctricos y magneticos en sitios A y B, respectivamente. En nuestro grupo estamos desarrollando en la actualidad nuevas perovskitas basadas en Bi, modificadas qu\u00edmicamente para tener MPBs multiferroicos. El objetivo es obtener transiciones de fase que produzcan respuestas grandes, en las inestabilidades estructurales del estado multiferroico. Un segundo grupo de materiales altamente innovadores, recientemente propuestos como magnetoel\u00e9ctricos, son las perovskitas laminares multiferroicas, que contienen dos capas bidimensionales de perovskita entrelazadas con cationes (alcalinoterreos) o con unidades estructurales (Bi2<\/sub>O2<\/sub>, fases Aurivillius<\/em>). En estos materiales se prev\u00e9 la existencia de propiedades multiferroicas si las especies magneticamente activas se introducen en sitios B de la capa de perovskita, a partir de fases ferroel\u00e9ctricas bien conocidas. A todo esto debemos a\u00f1adir las regulaciones medioambientales recientemente en vigor, como la EU-Directive 2002\/95\/EC (RoHS) que restringe el uso de plomo en dispositivos el\u00e9ctricos y electr\u00f3nicos, que han provocado la b\u00fasqueda de materiales repetuosos con el medio ambiente. Nuestro grupo aplica conceptos de dise\u00f1o y m\u00e9todos de s\u00edntesis con este objetivo en mente.
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Composites cer\u00e1micos multicapa con intercaras a medida<\/span><\/strong><\/h3>\n
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Alternativamente a los multiferroicos monof\u00e1sicos, y con una mayor flexibilidad en su dise\u00f1o, los composites que contienen dos componentes ferroicos diferentes dan lugar tipicamente a acoplos magnetoel\u00e9ctricos grandes a temperatura ambiente. Las combinaciones de componentes piezoel\u00e9ctricos y magnetostrictivos (o piezomagn\u00e9ticos) dan lugar a magnetoelectricidad como una propiedad producto. Estos materiales son la base de un abanico de tecnolog\u00edas potencialmente disruptivas, tales como la autoalimentaci\u00f3n o alimentaci\u00f3n remota con campos magn\u00e9ticos con aplicaciones en dispositivos inal\u00e1mbricos implantados o en nodos de redes de sensores. Entre las diferentes aproximaciones consideradas, los composites cer\u00e1micos cosinterizados ofrecen una mayor seguridad en aplicaciones, y son m\u00e1s adecuadas para la miniaturizaci\u00f3n y la adaptaci\u00f3n a cualquier tipo de forma. En el grupo trabajamos en la actualidad en el desarrollo de m\u00e9todos avanzados de preparaci\u00f3n de compoistes cer\u00e1micos multicapa con intercaras a medida, usando polvos nanom\u00e9tricos de \u00f3xidos ferroicos obtenidos por mecanos\u00edntesis of rutas de qu\u00edmica h\u00fameda, que posteriormente se co-sinterizan usando spark plasma sintering. Los componentes son perovskitas piezoel\u00e9ctricas de alta sensibilidad y esp\u00ednelas magnetostrictivas. Se pone especial enf\u00e1sis en el control de las reacciones qu\u00edmicas en las intercaras, as\u00ed como de las posibles interdifusiones. El control de los desajustes en la sinterizaci\u00f3n de los dos componentes permite adaptar la microestructura y las tensiones residuales para obtener respuestas magnetoel\u00e9ctricas \u00f3ptimas. Adicionalmente, y con el objetivo de facilitar el desarrollo de las tecnolog\u00edas relacionadas y su incorporaci\u00f3n final en productos, composites magnetoel\u00e9ctricos respetuosos con el medio ambiente a partir de materiales libres de plomo y niquel con aleaciones cer\u00e1mica-metal (cermet) son tambi\u00e9n prioridades de nuestra investigaci\u00f3n.
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