Configuración y montaje de instrumento para la caracterización magnetoeléctrica de compuestos cerámicos multiferroicos

Abstract

Este trabajo presenta la configuración y el montaje de un equipo empleado para cuantificar el coeficiente magnetoeléctrico dinámico (α) de compuestos cerámicos multiferroicos. En particular, se analizan las propiedades magnetoeléctricas de los compuestos de composición Bi0.5(Na0.8K0.2)0.5TiO3-Ni0.5Co0.5Fe2O4 (BNKT-NCF). En el método dinámico, la señal magnetoeléctrica (ME) se registra midiendo el potencial eléctrico a través de la muestra bajo un campo magnético continuo y variable en presencia de un campo magnético de CA. Los elementos de medición constan de un sistema de polarización (eléctrico y magnético), para polarizar la cerámica magnetoeléctrica, y un lock-in para generar la señal alterna y filtrar el ruido. Además, dada la baja señal ME, es necesario un blindaje adecuado y una sección fina de electrodos junto al amplificador tipo lock-in. El rendimiento de los dispositivos fabricados resulta satisfactorio para la medición dinámica del efecto ME para materiales magnetoeléctricos basados en cerámicos multiferroicos. Descriptores: Instrumentación; coeficiente magnetoeléctrico; multiferroicos. In the present work, the configuration and assembly of a device used to quantify the dynamic magnetoelectric coefficient (α) of multiferroic lead-free ceramic is analyzed. In particular, the magnetoelectric properties of Bi 0.5 (Na 0.8 K 0.2) 0.5 TiO 3-Ni 0.5 Co 0.5 Fe 2 O 4 (BNKT-NCF) ceramics are studied. In the dynamic method, the magnetoelectric signal (ME) is recorded measuring the electrical potential across the sample under a DC magnetic field in the presence of an AC magnetic field. The measuring elements consist of a polarization system (electric and magnetic), to polarize the magnetoelectric ceramics, and a lock-in to generate the alternating signal and filter out the noise. Besides due to the low ME signal, adequate shielding and a thin electrode section are necessary close to the lock-in amplifier. The performance of the manufactured devices is satisfactory to perform the dynamic measurement of the ME effect for magnetoelectric materials based on multiferroic ceramics.