Ferroelektromagnetyczne jednofazowe materiały inteligentne

• Autorzy: Surowiak Z. , Bochenek D.

Warianty tytułu

EN

Ferroelectromagnetic single-phase smart materials

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono stan badań ceramicznych materiałów ferroelektromagnetycznych. Materiały te są równocześnie ferroelektrykami (antyferroelektrykami / ferrielektrykami) i ferromagnetykami (antyferromagnetykami / ferrimagnetykami) i jako takie należą do rodziny multiferroikowych materiałów inteligentnych. Są nimi niektóre związki chemiczne i roztwory stałe o różnych typach struktury krystalicznej, w tym: perowskity, bizmutowe tlenki o warstwowej strukturze, boracyty, heksagonalne manganity typu RMnO3, heksagonalne fluoryty typu Ba-MeF4 oraz niektóre związki o strukturze heksagonalnego BaTiO3. W wyniku sprzężenia elektrycznie i magnetycznie uporządkowanych podukładów ferroelektromagnetyki wykazują efekt magnetoelektryczny. Oznacza to, że ich spontaniczna polaryzacja i spontaniczne namagnesowanie mogą być zmieniane zarówno zewnętrznym polem elektrycznym jak i magnetycznym. Liczne zastosowania ferroelektromagnetyków obejmują różnego rodzaju sensory i przetworniki z magnetycznie modulowaną piezoelektrycznością i elektrycznie modulowaną magnetostrykcją.

EN

A review of the most important investigations of the ceramic ferroelectromagnetic materials are presented in this paper. Materials these are ferroelectrics (antiferroelectrics / ferrielectrics) and ferromagnetics (antiferromagnetics /ferrimagnetics) simultaneously and so they belong to family of the multiferroic smart materials. They belong to them some single-phase chemical compounds and solid state solutions with different types of structures, it in this: perovskites, bismuth layered structure oxides, boracites, hexagonal manganites of RMnO3 - type, hexagonal fluorites of BaMeF4 - type and certain compounds of hexagonal BaTiO3 - type. In result of magnetically and electrically ordered systems coupling, these materials can shows magnetoelectric effect. This determines that their spontaneous polarization and spontaneous magnetization may by modified by applying an external electric or magnetic fields. Specific device applications of ferroelectromagnetics include multiple state memory devices, sensors and transducers with magnetically modulated piezoelectricity or electrically modulated magnetostriction.

Słowa kluczowe

PL

materiały ferroelektromagnetyczne; ferroelektryki; ferromagnetyki; materiały inteligentne; efekt magnetoelektryczny

EN

ferroelectromagnetic materials; ferroelectrics; ferromagnetics; smart materials; magnetoelectric effect

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 59, nr 4
• Strony: 128--142
• Opis fizyczny: Bibliogr. 45 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Surowiak Z.

autor

Bochenek D.

• Uniwersytet Śląski, Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach, Katedra Materiałoznawstwa

Bibliografia

• [1] LawverA., Smart Materials Bulletin, 8 (2001) 5.
• [2] Schmid H., Ferroelectrics, 162 (1994) 317.
• [3] Hill N.A., Filipetti A., J.of Magnetism and Magnetic Materials, 242-245 (2002) 976-979.
• [4] Hill N.A., Annu. Rev. Mater. Res., 32 (2002) 1-11.
• [5] Ravez J., Chimic/ Chemistry, 3 (2000) 267-283.
• [6] Hill N.A., J. Phys. Chem. B., 104, 29 (2000) 6694-6709.
• [7] Wadhawan V.K., Resonance, 7 (2002) 91-100.
• [8] Ban Z.G., Alpay S.P., Mantese J.V., Phys. Rev. B., 67 (2003) 1-6.
• [9] Hill N.A., Rabe K.M., Phys. Rev. B., 59, 13 (1999) 8759-8769
• [10] Tabata H., Ueda K., Kawai T, Mater. Sci. and Engin. B., 5e (1998) 140-146.
• [11] Mahesh Kumar M., Srinath S., Kumar G.S., Suryanarayane S.V., J. of Magnetism and Magnetic Materials, 188 (1998) 203-212.
• [12] Prasad N,V., Prasad G., Kumar M., Suryanarayana S.V., Bhimasankaram T., Kumar G.S., Bull. Mater. Sci., 23, 6 (2000) 483-489.
• [13] Srinivas K., Sarah P, Suryanarayana S.V., Buli. Mater. Sci., 26, 2 (2003) 247-253.
• [14] Kim J.S., Cheon Cl., Jang P.W., Choi Y.N., Lee C.H., J. Europ. Ceram. Soc, 24 (2004) 1551-1555.
• [15] Srinivas A., Mahesh Kumar M., Suryanarayana S.V., Bhimasankaram T., Mater. Res. Bull, 34, 6 (1999) 989-996.
• [16] Aizu K., J. Phys. Soc. Jpn., 27 (1969) 387.
• [17] Smolenskii G.A., Joffe V.A., Commun. Colloq. Int. Magn., Grenoble 1958, p. 71.
• [18] Venevcev Yu.N., Zhdanov G.S., Soloviev S.P., Biezus E.V, lvanova V.V., Fedulov S.A., Kapyshev A.G., Kristallografiya, 5(1960)620.
• [19] Ascher E., Rieder H., Schmid H., Stóssel H., J. Appl. Phys., 37(1966)1404.
• [20] Smolenskii G.A., Fizika segnetoelektrikov, Nauka, Leningrad 1978, s. 398-407.
• [21] Bokov V.A., Mylnikova I.E., Smolenskii G.A., ZhETF, 42 (1962) 643.
• [22] Kizhaev SA, Bokov V.A., FTT, 8 (1966) 1957
• [23] Smolenskii G.A., lsupovV.A., Krainik N.N., AgranovskayaA.I., lzv. AN SSSR, ser. fiz., 25 (1961) 1333.
• [24] Fedulov S.A., FTT, 6 (1964) 475.
• [25] Fuentes L., Garcia M., Matutes - Aquino J., Rios-Jara D., J. Alloys and Compounds, 369, 1-2 (2004) 10-13.
• [26] Zheludev I.S., Kristallografiya, 5 (1960) 346.
• [27] Raymond O., Fond R., Portelles J., Siqueiros J.M., J.Appl. Phys., 97(2005) 107.
• [28] Aurivillius B., Arkiv. Kemi, 1 (1949) 463.
• [29] Smolenskii G.A., lsupovV.A.,AgranovskayaA.I., FTT, 1 (1959) 169.
• [30] Subbarao E.C., Phys., Rev., 122 (1961) 804.
• [31] Elektroceramika ferroelektryczna. Red. SurowiakZ., Uniwersytet Śląski, Katowice 2004.
• [32] Ismailzade I.G., Nesterenko V.J., Mirishli F.A., Rustamov P.G., Kristallografiya, 12, 3 (1967) 168.
• [33] Yee K.A., AlbrightT.A., Jung D., Whangbo M.H., Angew. Chem., 101 (1989)789.
• [34] Kumar M.M., Srinivas A., Kumar G.S., Suryanarayana S.V., Solid State Commun., 104, 12 (1997) 741-746.
• [35] Le Corre Y, J. Phys. Radium, 18 (1957) 629.
• [36] Ito T, Morimoto N., Sadanaya R., Acta Cryst., 4 (1951) 310.
• [37] Schmidt H., W: Rost kristallov, 7, Nauka, Moskva 1967, s.32.
• [38] BertautE.F, ForratF, Fang P, Compt. rend.Acad. Sci., Paris, 256(1963) 1958.
• [39] Yakel H.L, Koehler W.C., Bertaut E.F., Forrat F, Acta Cryst., 16(1963)957.
• [40] Bertaut E.F., Mercier M., Pauthenet R., J.Phys., 25 (1964) 550.
• [41] Segnetoelektriki. Red. Filpev V.S., RGU, Rostov-na-Donu 1983, s. 21-31.
• [42] Burbank R., Evans H., Acta Cryst., 1 (1948) 330.
• [43] Titanat bariya. Red. Filipiev V.S., RGU, Rostov-na-Donu 1971.
• [44] Novosilcev N.S., KhodakovA.L., Scholokhovich M.L., Mesenko E.G., Kramarov O.P., lzv. AN SSSR, ser. fiz., 21 (1957) 3.
• [45] Lubimov V.N., Zheludev I.S., Kristallografiya, 8 (1963) 313