Technologia wytwarzania oraz właściwości elektryczne i magnetyczne multiferroikowej ceramiki Bi5Ti3FeO15

Abstract

Przedmiotem niniejszej dysertacji jest opracowanie technologii otrzymywania oraz zbadanie właściwości elektrycznych i magnetycznych multiferroikowej ceramiki Bi5Ti3FeOi5. Rodzina materiałów inteligentnych, wykazujących współistnienie właściwości ferroelektrycznych i magnetycznych jest liczna. Najczęściej wytwarzane są one w formie monokryształów, polikryształów, kompozytów oraz w postaci cienkich warstw. Układy sztucznej inteligencji bazujące na ferroikach mogą być sterowane za pomocą ściśle określonego rodzaju oddziaływań np. elementy ferromagnetyczne za pomocą pola magnetycznego, natomiast elementy ferroelektryczne - pola elektrycznego. Jednak proces formowania się tego typu związków oraz współistnienie właściwości magnetycznych i elektrycznych jest słabo zbadany zarówno pod względem teoretycznym jak również eksperymentalnym. Niniejsza dysertacja składa się z dwóch części: literaturowej oraz eksperymentalnej. W części literaturowej dokonano przeglądu istniejącego stanu wiedzy dotyczącego materiałów multiferroikowych o perowskitopodobnej strukturze. Podano ogólną charakterystykę warstwowych perowskitopodobnych struktur ze szczególnym wskazaniem na związki, które stanowiły temat rozprawy (Bi5Ti3FeOi5) lub też posłużyły jako substraty do otrzymania BTF. W części eksperymentalnej opisano technologię otrzymywania BLPO o m = 4 0 strukturze typu Aurivilliusa. Przeprowadzono optymalizację warunków syntezy 1 zagęszczania przy użyciu następujących metod: DTA, TG, XRD, EDS, SEM, TEM, HRTEM, MS oraz pomiaru gęstości względnej. W dysertacji przedstawiono wyniki badań dotyczących właściwości elektrycznych i magnetycznych. Autorka wykazała również multiferroikowy ferroelektromagnetyczny charakter badanej ceramiki. Określiła wpływ technologii otrzymywania na strukturę, mikrostrukturę oraz i właściwości elektryczne i magnetyczne ceramiki BTF. Biorąc pod uwagę wyniki przeprowadzonych badań stwierdzono, że przeprowadzone badania przyczyniły się do optymalizacji procesu technologicznego otrzymywania ceramiki Bi5Ti3FeOi5 oraz pozwoliły określić potencjalne możliwości aplikacyjne badanej ceramiki.