IJS - Odsek za sintezo materialov

Slovensko   English

Novice

Kontakt

 

Vodja odseka

prof. dr. Darko Makovec
darko.makovec@ijs.si 
Telefon: (01) 477 35 79 
 

 

Tajništvo 

Bernarda Anželak
bernarda.anzelak@ijs.si 
Telefon: (01) 477 33 23

Magnetoelektriki

 

Multiferoiki so materiali v katerih sta združeni dve fero lastnosti. Magnetoelektriki tako združujejo feroelektričnost in fero/ferimagnetizem. V takšnih materialih je možno kontrolirati magnetne lastnosti z zunanjim električnim poljem in električne lastnosti z zunanjim magnetnim poljem. Možnost prilagajanja magnetnih lastnosti z zunanjim električnim poljem omogoča tudi razvoj visokofrekvenčnih komponent (magnetodielektrikov), katerih delovanje bi lahko kontrolirali z električnim poljem, kar v klasičnih magnetnih komponentah ni možno. Enofaznih materialov oz. intrinzičnih magentoelektrikov je sorazmerno malo, hkrati sta pa sklopitvi med obema lastnostma precej šibki. Zato običajno pripravljamo magnetoelektrike kot kompozite, sestavljene iz piezoelektričnega in magnetostrikcijskega materiala.

 

Nanokompozite s kontrolirano strukturiranostjo želimo pripraviti z usmerjenim nanašanjem nanodelcev različne sestave iz stabilnih suspenzij pod vplivom zunanjega električnega ali magnetnega polja na podlago. Zasnovali smo dvostopenjski postopek. V prvi stopnji pripravimo strukturirano plast magnetnega materiala (Co ferit) z nanosom delcev v magnetnem polju. Strukturiranost optimiziramo s kontrolo lastnosti suspenzije (npr. stabilnost, velikost delcev, koncentracija) in s procesnimi pogoji (npr., jakost in porazdelitvijo magnetnega polja, hitrost sušenja, debelina nanosa). V drugi stopnji elektroforetsko nanesemo piezoelektrične delce, ki zapolnijo prazna področja.

 

Posnetek stolpičaste strukture delcev Co ferita pripravljene v magnetnem polju.

 

Mehanska sklopitev funkcionalnih lastnosti v sestavljenih multiferoikih je možna samo preko dobrega stika med obema fazama. Keramične kompozite običajno pripravimo s kosintranjem dveh komponent. V primeru sestavljenih multiferoikov pa kosintranje v splošnem ni možno, saj obe komponenti pri temperaturi sintranja med seboj kemijsko reagirata. Potrebni so posebni pristopi, da material zgostimo. Na primer, z uporabo nanodelcev lahko temperaturo zgoščevanja znižamo do te mere, da do znatne reakcije med obema komponentama še ne pride.

IJS - Odsek za sintezo materialov