Bi₀,₉₅X₀,₀₅FeO₃ (X = La, Er, Sc e Nd) sintetizado em condições metaestáveis: Um estudo de Propriedades Estruturais, Magnéticas e Dielétricas

Nesta tese, exploramos a síntese e propriedades físicas de amostras de BiFeO₃ (BFO) e suas variantes dopadas com lantânio (La), érbio (Er), escândio (Sc) e neodímio (Nd), com foco na compreensão dos efeitos das diferentes etapas de síntese (fast-firing, criomoagem, Spark Plasma Sintering (SPS) e annealing) nas características estruturais, magnéticas e elétricas do BFO. Por meio da combinação desses tratamentos, conseguimos produzir amostras predominantemente monofásicas, observando variações significativas nas propriedades dielétricas e magnéticas, como o aumento de até 800% na constante dielétrica e a transição do comportamento antiferromagnético para ferromagnético fraco, com aumentos notáveis na magnetização remanescente e na magnetização a 15 kOe nas amostras dopadas. A análise de espectroscopia Mössbauer indicou a predominância de íons Fe³⁺, sugerindo a ausência de vacâncias de oxigênio após o processo de SPS e a estabilidade da valência dos íons de ferro, o que é crucial para compreender as interações elétricas no material. Além disso, o processo de annealing promoveu um relaxamento dos defeitos, impactando as propriedades dielétricas das amostras. Este estudo não apenas avança no conhecimento científico sobre o BFO e suas variantes dopadas, mas também destaca seu potencial em tecnologias futuras, abrindo perspectivas valiosas para a otimização das propriedades dielétricas e magnéticas do BFO, sublinhando sua importância para inovações tecnológicas futuras.

Palavras-chave: Ferrita de bismuto; Criomoagem; Mössbauer; Spark Plasma Sintering.