Recent advances in multiferroic thin films and composites

Roy, Sarbani; Majumder, S. B.

doi:10.1016/j.jallcom.2012.05.125

Cited by 78 publications

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“…Attractive magnetic properties (large coercivity, magneto-crystalline anisotropy and magnetostriction [9]) make cobalt-iron spinel oxides, especially in thin films form, potential candidates for magnetic devices. In addition, spinel cobaltites are also of interest for various applications due for example to their thermoelectric [10,11], multiferroic [12,13] or catalytic [14,15] properties.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Preparation of iron cobaltite thin films by RF magnetron sputtering

et al. 2015

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International audienceIron cobaltite thin films with spinel structure have been elaborated by radio-frequency (RF) magnetronsputtering from a Co1.75Fe1.25O4 target. Influence of argon pressure on structure, microstructure and physicalproperties of films has been examined. Iron–cobalt oxide thin films essentially consist of one spinel phasewhen deposited at low pressure (0.5 and 1.0 Pa). At high pressure (2.0 Pa), the global stoichiometry of the filmis changed which results in the precipitation of a mixed monoxide of cobalt and iron beside the spinel phase.This in-situ reduction due to an oxygen loss occurring mainly at high deposition pressure has been revealed byX-ray diffraction and Raman spectroscopy. Microstructural evolution of thin film with argon pressure has beenshown by microscopic observations (AFM and SEM). The evolution of magnetic and electrical properties, versusargon pressure, has been also studied by SQUID and 4 point probe measurements

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Preparation of iron cobaltite thin films by RF magnetron sputtering

et al. 2015

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“…Esses valores de densidade, um pouco inferiores nos compósitos sinterizados por microondas, podem estar atrelados à pequena volatilização de PbO do PZT, conforme discutido anteriormente e observado por outros autores [20], já que se sabe que a célula unitária que contém PbZrO 3 (da solução sólida PbZrO 3 -PbTiO 3 ) tem estabilidade química menor que a de PbTiO 3 [20]. Assim, quando ocorre uma pequena perda de PbO, a densidade aparente é um pouco inferior à da densidade teórica do PZT, inferindo-se que os valores de densidades relativas calculados para os compósitos sinterizados por micro-ondas, levandose em consideração as densidades teóricas dos compósitos com 50% e 20% de fase ferrita (6,66 g/cm 3 e 7,47 g/cm 3 , respectivamente), podem estar um pouco acima da densidade aparente do material. Além disso, a análise dos resultados da resistividade elétrica é uma ferramenta para a verificação de difusão e, consequentemente, do grau de integridade entre as fases constituintes dos compósitos [16,21].…”

Section: Resultsunclassified

“…dispositivos baseados nas propriedades ferroelétricas e ferromagnéticas, além do controle de tais propriedades pela aplicação de campos elétrico ou magnético [3]. Este tipo de efeito que apresentam os multiferroicos tem fascinado pesquisadores e engenheiros, não só desde uma perspectiva fundamental do conhecimento, mas sim desde o ponto de vista da aplicação.…”

unclassified

Sinterização ultrarrápida por micro-ondas de compósitos particulados PZT/FCO preparados por mistura em ultrassom

et al. 2017

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Resumo Pós de Pb(Zr0,53Ti0,47)O3 (PZT) e Fe2CoO4 (FCO), foram sintetizados separadamente pelo método Pechini e misturados em ultrassom, nas proporções molares 80/20 e 50/50 (PZT/FCO). Os compósitos preparados foram prensados e submetidos à sinterização em forno convencional e sinterização ultrarrápida assistida por micro-ondas. A caracterização estrutural e microestrutural das amostras foram realizadas por difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura, respectivamente. Medidas de constante dielétrica em função da temperatura, resistividade elétrica e coeficiente de acoplamento magnetoelétrico foram também realizadas. Os resultados evidenciaram que o método de mistura do PZT com a FCO por ultrassom foi rápido e eficiente, gerando, após sinterização, compósitos particulados com conectividade global (0-3) e distribuição uniforme de grãos da fase ferromagnética (FCO) na matriz ferroelétrica (PZT). Da análise estrutural, verificou-se que a sinterização por micro-ondas propiciou um arranjo diferenciado no esquema de conectividade local na amostra (1-3) e (2-3), relacionada com a intensificação dos processos de difusão que ocorrem nesse tipo de sinterização principalmente em sistemas nanométricos. Pelos altos valores de resistividade obtidos, comprovou-se que a integridade das fases foi conservada nos dois métodos de sinterização, sendo mais eficiente na sinterização por micro-ondas, característica que garantiu o comportamento magnetoelétrico em todos os compósitos estudados neste trabalho. Os valores do campo Hmax foram dependentes da concentração da fase ferrita e da sinterização; para a composição 80/20 de 1,4 e 1,9 kOe, e para 50/50 de 3,5 e 3,0 kOe nas amostras sinterizadas por micro-ondas e convencionalmente, compatíveis com a literatura e que confirmaram a integridade das fases constituintes PZT e FCO.

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“…The starting material for this research was a bulk ceramic that had been characterized in a previous study [16] 4 . Microstructural evaluation, under transmission electron microscopy, suggested that the ceramic had some second phase material at grain boundaries.…”

Section: Experimental Methodsmentioning

confidence: 99%

Switching ferroelectric domain configurations using both electric and magnetic fields in Pb(Zr,Ti)O ₃ –Pb(Fe,Ta)O ₃ single-crystal lamellae

Evans

Schilling

Kumar

et al. 2014

Phil. Trans. R. Soc. A.

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Thin single-crystal lamellae cut from Pb(Zr,Ti)O 3 –Pb(Fe,Ta)O 3 ceramic samples have been integrated into simple coplanar capacitor devices. The influence of applied electric and magnetic fields on ferroelectric domain configurations has been mapped, using piezoresponse force microscopy. The extent to which magnetic fields alter the ferroelectric domains was found to be strongly history dependent: after switching had been induced by applying electric fields, the susceptibility of the domains to change under a magnetic field (the effective magnetoelectric coupling parameter) was large. Such large, magnetic field-induced changes resulted in a remanent domain state very similar to the remanent state induced by an electric field. Subsequent magnetic field reversal induced more modest ferroelectric switching.

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Recent advances in multiferroic thin films and composites

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Preparation of iron cobaltite thin films by RF magnetron sputtering

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Sinterização ultrarrápida por micro-ondas de compósitos particulados PZT/FCO preparados por mistura em ultrassom

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