Diseño de instrumental para la determinación del coeficiente magnetoeléctrico dinámico de compuestos multiferroicos

Abstract

El efecto magnetoeléctrico es el fenómeno por el cual un campo magnético (H) produce una polarización eléctrica, o un campo eléctrico (E) origina una magnetización. Este efecto ha ganado gran atención debido a sus posibles aplicaciones en la nueva generación de detectores de campo magnético, sensores, transductores, así como para el avance en el almacenamiento magnético [1].En general, los métodos experimentales para medir el coeficiente magnetoeléctrico son los métodos estáticos, cuasi estáticos, dinámicos y dinámicos pulsados [2]. En el método dinámico, la muestra se somete a la acción de un campo magnético alterno superpuesto en un campo magnético continuo y variable, que genera en los extremos del material una respuesta de voltaje (señal ME) que permite obtener el valor indirectamente [3]. Este método ha tenido una gran recepción ya que reduce los problemas de acumulación de carga en el borde de la muestra.Este trabajo presenta la configuración y montaje de un equipo empleado para la cuantificar el coeficiente magnetoeléctrico dinámico (α) de compuestos cerámicos multiferroicos. En particular, se analizan las propiedades magnetoeléctricas de los compuestos de composición Bi0.5(Na0.8K0.2)0.5TiO3-Ni0.5Co0.5Fe2O4 (BNKT-NCF). En el método dinámico, la señal magnetoeléctrica (ME) es registrada midiendo el potencial eléctrico a través de la muestra bajo un campo magnético continuo y variable en presencia de un campo magnético de CA (Figura 1). Los elementos de medición constan de un sistema de polarización (eléctrico y magnético), para polarizar la cerámica magnetoeléctrica, y un lock-in para generar la señal alterna y filtrar el ruido. Además, dada la baja señal ME es necesario un blindaje adecuado y una sección fina de electrodos junto al amplificador tipo lock-in. El rendimiento de los dispositivos fabricados resultasatisfactorio para realizar la medición dinámica del efecto ME para materiales magnetoeléctricos basados en cerámicos multiferroicos.