Università degli studi di Parma Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali Corso di Laurea in Scienza dei Materiali Preparazione Preparazione e.

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1 Università degli studi di Parma Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali Corso di Laurea in Scienza dei Materiali Preparazione Preparazione e caratterizzazione di materiali multiferroici in sistemi perovskitici contenenti bismuto Laureanda: Erica Montanari Relatore: prof. Gianluca Calestani Correlatori: prof. Giuseppe Amoretti dott. ssa Lara Righi dott. ssa Lara Righi

2 Che cosa è un materiale multiferroico? I multiferroici sono materiali che presentano nella stessa fase ordine magnetico e ferroelettrico; in virtù di questo hanno tutte le possibili applicazioni ferroelettriche e ferromagnetiche oltre ad altre nate dallaccoppiamento tra le diverse polarizzazioni. Ordine magneticoOrdine ferroelettrico

3 A(Bi)B(Mn)O 3 Sistemi perovskitici contenenti bismuto

4 Studio di un materiale multiferroico Per studiare la natura magnetoelettrica multiferroica di un materiale è indispensabile: avere a disposizione il composto puro conoscerne la struttura ed eventuali superstrutture verificare se, in qualche intervallo di temperatura, presenta ordine magnetico verificare se, in qualche intervallo di temperatura, presenta ordine ferroelettrico verificare se i due ordini esistono contemporaneamente. Inoltre si può: verificare se i due ordini si influenzano a vicenda.

5 BiMnO 3 avere a disposizione il composto puro Sintesi sotto alta pressione la fase non è mai completamente pura (formazione di ossicarbonato di bismuto) Forse la fase non è stechiometrica !

6 conoscerne la struttura... La perovskite BiMnO 3 è notevolmente distorta rispetto alla cella cubica ideale: è triclina con superstruttura monoclina. Bismuto Ossigeno Manganese

7 [001] … ed eventuali superstrutture Esiste una superstruttura molto complessa !

8 verificare se, in qualche intervallo di temperatura, presenta ordine magnetico Perché è ferromagnetico?

9 verificare se, in qualche intervallo di temperatura, presenta ordine ferroelettrico È ferroelettrico? Che legame esiste tra superstruttura e ferroelettricità?

10 verificare se i due ordini esistono contemporaneamente verificare se i due ordini si influenzano a vicenda I due ordini si influenzano?

11 Conclusioni I due ordini si influenzano? È ferroelettrico? Che legame esiste tra superstruttura e ferroelettricità? Perché è ferromagnetico? Esiste una superstruttura molto complessa ! Forse la fase non è stechiometrica !

12 Ringraziamenti Per questa tesi in scienza dei materiali devo ringraziare: il prof. Gianluca Calestani il prof. Giuseppe Amoretti la dott. ssa Lara Righi il prof. Hans Schmid la dott. ssa Francesca Licci il dott. Edmondo Gilioli la dott. ssa Ilaria Bergenti il dott. Gabriele Bocelli il sig. Andrea Cantoni la sig. ra Roberta Magnani il dott. Vincenzo Massarotti il dott. Andrea Migliori il sig. Alberto Garulli il dott. Andrea Gauzzi il dott. Claudio Mazzoli il prof. Massimo Solzi la dott. ssa Franca Albertini il dott. Fulvio Bolzoni l'ing. Giovanni Chiorboli