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Preparation and Magnetoelectric Effect of Multiferroic Cobalt Ferrite-Barium Titanate Composites ; Herstellung und magnetoeletrischer Effekt an multiferroischen Kobaltferrit-Bariumtitanat Kompositen
Magnetoelektrische Materialien sind vielversprechend durch potenzielle Anwendungsgebiete für neuartige und effiziente Technologien z.B. im Bereich der Mikroelektronik. Das Schalten von elektrischer Polarisation durch Magnetfelder bzw. von Magnetisierung durch elektrische Felder ist eines der höchsten Ziele für magnetoelektrische Materialien. In Laufe dieses Dissertationsprojekts wurden multiferroische und magnetoelektrische CoFe2O4-BaTiO3 Komposite durch den neuartigen Ansatz der Organsolmethode hergestellt und untersucht. Zunächst wurden CoFe2O4 Nanopulver (30-40 nm) mithilfe der Kopräzipitation hergestellt. Hierbei wird die Partikelgröße hauptsächlich durch die Menge des zugegebenen Fällungsmittels beeinflusst. Verschiedene Zusammensetzungen von CoFe2O4-BaTiO3 nanopartikulären Core-Shell-Strukturen mit CoFe2O4 Anteilen von 20, 30, 40, 50 und 70 % wurden erfolgreich durch die Kombination der Kopräzipitation und der Organosolmethode hergestellt. Die Core-Shell-Partikel hatten eine durchschnittliche Größe von 112 nm. Diese Core-Shell-Nanopartikel wurden gesintert, wodurch keramische Komposite vom Typ (0-3) hergestellt wurden. Ein Komposit vom Typ (3-0) wurde mithilfe von Spark-Plasma-Sintern erhalten. Korrelationen zwischen dielektrischen und magnetischen Eigenschaften und deren Auswirkung auf die magnetoelektrischen Eigenschaften werden diskutiert. Der magnetoelektrische Effekt wurde umfassend charakterisiert, wobei der Effekt in Abhängigkeit von Temperatur, magnetischen Gleichfeld und Probenorientierung gemessen wurde. Der direkte magentoelectrische Effekt wurde über die Lock-In Technik für verschiedene Proben gemessen, wobei dieser mit dem konversen Effekt gemessen an einem SQUID Suszeptometer verglichen wurde. Der maximale direkte und konverse magnetoelectrische Effekt wurde für Proben mit 50 % BaTiO3 mit 3.2 mV/cmOe bzw. 25 ps/m gemessen. Es wurde festgestellt, dass der magnetoelektrische Effekt von elektrischem Widerstand und Polung der Proben abhängt. Der magnetoelektrische Effekt als Funktion der ...
Preparation and Magnetoelectric Effect of Multiferroic Cobalt Ferrite-Barium Titanate Composites ; Herstellung und magnetoeletrischer Effekt an multiferroischen Kobaltferrit-Bariumtitanat Kompositen
Magnetoelektrische Materialien sind vielversprechend durch potenzielle Anwendungsgebiete für neuartige und effiziente Technologien z.B. im Bereich der Mikroelektronik. Das Schalten von elektrischer Polarisation durch Magnetfelder bzw. von Magnetisierung durch elektrische Felder ist eines der höchsten Ziele für magnetoelektrische Materialien. In Laufe dieses Dissertationsprojekts wurden multiferroische und magnetoelektrische CoFe2O4-BaTiO3 Komposite durch den neuartigen Ansatz der Organsolmethode hergestellt und untersucht. Zunächst wurden CoFe2O4 Nanopulver (30-40 nm) mithilfe der Kopräzipitation hergestellt. Hierbei wird die Partikelgröße hauptsächlich durch die Menge des zugegebenen Fällungsmittels beeinflusst. Verschiedene Zusammensetzungen von CoFe2O4-BaTiO3 nanopartikulären Core-Shell-Strukturen mit CoFe2O4 Anteilen von 20, 30, 40, 50 und 70 % wurden erfolgreich durch die Kombination der Kopräzipitation und der Organosolmethode hergestellt. Die Core-Shell-Partikel hatten eine durchschnittliche Größe von 112 nm. Diese Core-Shell-Nanopartikel wurden gesintert, wodurch keramische Komposite vom Typ (0-3) hergestellt wurden. Ein Komposit vom Typ (3-0) wurde mithilfe von Spark-Plasma-Sintern erhalten. Korrelationen zwischen dielektrischen und magnetischen Eigenschaften und deren Auswirkung auf die magnetoelektrischen Eigenschaften werden diskutiert. Der magnetoelektrische Effekt wurde umfassend charakterisiert, wobei der Effekt in Abhängigkeit von Temperatur, magnetischen Gleichfeld und Probenorientierung gemessen wurde. Der direkte magentoelectrische Effekt wurde über die Lock-In Technik für verschiedene Proben gemessen, wobei dieser mit dem konversen Effekt gemessen an einem SQUID Suszeptometer verglichen wurde. Der maximale direkte und konverse magnetoelectrische Effekt wurde für Proben mit 50 % BaTiO3 mit 3.2 mV/cmOe bzw. 25 ps/m gemessen. Es wurde festgestellt, dass der magnetoelektrische Effekt von elektrischem Widerstand und Polung der Proben abhängt. Der magnetoelektrische Effekt als Funktion der ...
Preparation and Magnetoelectric Effect of Multiferroic Cobalt Ferrite-Barium Titanate Composites ; Herstellung und magnetoeletrischer Effekt an multiferroischen Kobaltferrit-Bariumtitanat Kompositen
Etier, Morad (Autor:in) / Lupascu, Doru C.
18.09.2015
Hochschulschrift
Elektronische Ressource
Englisch
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Artificial multiferroic structures based on barium-strontium titanate
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