The determination of the magnetoelectric coupling coefficient in ferroelectric-ferromagnetic composite based on PZT-ferrite

• Autorzy: Bartkowska J. A. , Zachariasz R. , Bochenek D. , Ilczuk J.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2013-0183

Warianty tytułu

PL

Określenie współczynnika sprzężenia magnetoelektrycznego w ferroelektryczno-ferromagnetycznym kompozycie na bazie PZT i ferrytu

• Konferencja: Composites and Ceramic Materials - Technology, Application and Testing (13 ; 13-15.05.2013 ; Białowieża, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the present work, the magnetoelectric coupling coefficient, from the temperature dependences of the dielectric permittivity for the multiferroic composite was determined. The research material was ferroelectric-ferromagnetic composite on the based PZT and ferrite. We investigated the temperature dependences of the dielectric permittivity (ε) for the different frequency of measurement’s field. From the dielectric measurements we determined the temperature of phase transition from ferroelectric to paraelectric phase. For the theoretical description of the temperature dependence of the dielectric constant, the Hamiltonian of Alcantara, Gehring and Janssen was used. To investigate the dielectric properties of the multiferroic composite this Hamiltonian was expressed under the mean-field approximation. Based on dielectric measurements and theoretical considerations, the values of the magnetoelectric coupling coefficient were specified.

PL

W niniejszej pracy określono współczynnik sprzężenia magnetoelektrycznego na podstawie pomiarów temperaturowych zależności przenikalności dielektrycznej, wykonanych dla multiterroikowego kompozytu. Materiałem badań był ferroelektryczno-ferromagnetyczny kompozyt powstały na bazie PZT i ferrytu. Przebadano temperaturowe zależności przenikalności dielektrycznej (ε) dla kilku różnych częstotliwości pola pomiarowego. Z pomiarów dielektrycznych określono temperaturę przemiany fazowej z fazy ferroelektrycznej do fazy paraelektrycznej. Do teoretycznego opisu temperaturowych zależności stałej dielektrycznej zastosowano hamiltonian Alcantary, Gheringa i Janssena. Do badania własności dielektrycznych multiterroikowego kompozytu, hamiltonian ten został przedstawiony w przybliżeniu średniego pola. Bazując na pomiarach dielektrycznych oraz teoretycznych rozważaniach określono wartość współczynnika sprzężenia magnetoelektrycznego.

Słowa kluczowe

EN

electric permittivity; magnetoelectric coupling coefficient; mean-field approximation; multiferroic composites

PL

przenikalność elektryczna; współczynnik sprzężenia magnetoelektrycznego; przybliżenie średniego pola; kompozyt multiferroikowy

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 58, iss. 4
• Strony: 1401--1403
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Bartkowska J. A.

• University of Silesia, Department of Materials Science, Faculty of Computer Science and Material Science, 12 Żytnia St., 41-200 Sosnowiec, Poland

autor

Zachariasz R.

• University of Silesia, Department of Materials Science, Faculty of Computer Science and Material Science, 12 Żytnia St., 41-200 Sosnowiec, Poland

autor

Bochenek D.

• University of Silesia, Department of Materials Science, Faculty of Computer Science and Material Science, 12 Żytnia St., 41-200 Sosnowiec, Poland

autor

Ilczuk J.

• University of Silesia, Department of Materials Science, Faculty of Computer Science and Material Science, 12 Żytnia St., 41-200 Sosnowiec, Poland

Bibliografia

• [1] Z. Surowiak, D. Bochenek, Archives of Acoustics 33, 2, 243-260 (2008).
• [2] J. A. Bartkowska, J. Ilczuk, Int. J Thermophys. 31, 1 (2010).
• [3] J. A. Bartkowska, J. Bluszcz, R. Zachariasz, J. Ilczuk, B. Brus, J. Phys. IV France 137, 19 (2006).
• [4] J. A. Bartkowska, J. Cisowski, J. Voiron, J. Heiman n, M. Czaja, Z. Mazurak, J Magn. Magn. Mat. 221, 273 (2000).
• [5] Y. Tokura, Science 312, 1481 (2006).
• [6] T. Kimura, T. Goto, H. Shintani, K. Ishizaka, T. Arima, Y. Tokura, Nature (London) 426, 55 (2003).
• [7] D. Bochenek, P. Niemiec, R. Zachariasz, A. Chrobak, G. Ziółkowski, Archives of Metallurgy and Materials 58, 1013 (2013).
• [8] O. F. Alcantara, G. A. Gehring, Adv. Phys. 29, 731 (1980).
• [9] T. Janssen, J. A. Tjion, Phys. Rev. B 24, 2245 (1981).
• [10] M. H. Whangbo, H.-J. Koo, D. Dai, J. Solid State Chem. 176, 417 (2003).
• [11] T. Janssen, J. A. Tjion, Phys. Rev. B 24, 2245 (1981).
• [12] X. S. Gao, J. M. Liu, X. Y. Chen, Z. G. Liu, J. Appl. Phys. 88, 4250 (2000).
• [13] X. S. Gao, J. M. Liu, Q. C. Li, Z. G. Liu, Ferroelectrics 252, 69 (2001).
• [14] Z. Xu, Y. Feng, S. Zheng, A. Jin, F. Wang, X. Yao, J. Appl. Phys. 92, 5, 2663 (2002).
• [15] M. Kumar, K. L. Yadav, J. Phys.: Condens. Matter 19, 242202 (2007).