ساخت و بررسی ویژگی های ساختاری، مغناطیسی و فروالکتریکی نانوبلورک های چندفروییbife1-xcoxo3

مواد چندفرویی (multiferroic) ویژگی فروالکتریکی (یا پادفروالکتریکی) را به همراه ویژگی فرومغناطیسی (یا پادفرومغناطیسی) در یک فاز از خود نشان می دهند. چند فرویی bifeo3 به خاطر دماهای گذار بالایی که دارد (حالت پادفرومغناطیسی با دمای نیل tn = 640 k و حالت فروالکتریکی با دمای کوری tc = 1100 k) توجه زیادی را به خود جلب کرده است. این ترکیب به خاطر پادفرومغناطیس بودن و نداشتن مغناطش خالص در نبود میدان مغناطیسی خارجی کارایی چندانی به عنوان یک چندفرویی ندارد. برای از بین بردن این نقص و ایجاد حالت فرومغناطیسی در آن، می توان از نشاندن یون های مغناطیسی (مثل کبالت) در جایگاه یون آهن استفاده کرد. در این پژوهش نانوپودرهای سری ترکیبات (0.045,0.1,0.15,bife1-xcoxo3 ( x = 0 به روش آلیاژسازی مکانیکی و گرمادهی ساخته شد. تحلیل ساختاری و اندازه گیری منحنی پسماند مغناطیسی بر روی نانوپودرهای بدست آمده و اندازه گیری های دی الکتریکی و فروالکتریکی روی قرص های سرامیکی تهیه شده از نانوپودرها جهت بررسی اثر جانشانی کبالت انجام شد. نتایج مشخصه یابی ساختاری نشان می دهند که سری ترکیبات ساخته شده دارای تقارن سه گوش با گروه فضایی r3cهستند و با افزایش درصد جانشانی کبالت درصد فازهای ناخالصی هم زیاد می شوند. اندازه گیری های دی الکتریکی ، فروالکتریکی و مغناطیسی بر روی دو نمونه ی bifeo3 و bife0.955co0.045o3 نشان می دهند که نشاندن یون کبالت به جای یون آهن به اندازه ی 0.045 = x باعث تغییر رفتار مغناطیسی ماده ازپادفرومغناطیس به سمت فرومغناطیس می شود و ماده با تغییراتی در ثابت دی الکتریک، اتلاف دی الکتریک و قطبش باقی مانده، همچنان فروالکتریک باقی می ماند. بنابراین ترکیب bife0.955co0.045o3 در دمای اتاق هم زمان دارای نظم فرومغناطیسی و فروالکتریکی است و می تواند نسبت به bifeo3 قابلیت کابردی بیشتری داشته باشد.