Investigação das propriedades elétricas e magnéticas no composto BaNbₓFe₂₋ₓO₄.

Abstract

As ferritas são materiais magnéticos classificados como ferrita mole e ferrita dura em função do seu campo coercivo. Elas possuem um vasto campo de aplicação em dispositivos eletrônicos devido a sua propriedade magnética e resistividade elétrica. O presente trabalho reporta a influência na substituição do Nb³ na estrutura, nas propriedades magnéticas e elétricas da ferrita de Ba. Os sistemas preparados possuem fórmula química BaNbₓFe₂₋ₓO₄, 0.00 ≤ x ≤ 1.0 sendo x variando de 0,02 a 0,1 para alta concentração de ferro e 0,2 a 1,0 para baixa concentração de ferro, sendo preparado usando a técnica da cerâmica convencional. Os compostos utilizados foram BaCO₃, Fe₂O₃ e Nb₂O₃, sendo pesados em proporção estequiométrica. As amostras foram calcinadas em atmosfera oxidante a 400°C por 6h, 600°C por 24h e sinterizada a 1000°C por 48h, usando o forno elétrico tipo Mufla. As propriedades da estrutura são investigadas usando difratograma de raios X (DRX) com radiação monocromática CuK𝛼 em 35kV e 40mA, sob o ângulo 2 θ varrendo de 10° até 70°. As propriedades magnéticas dos pós tiveram a sua forma estudada pela curva de histerese usando o magnetômetro de amostra vibrante (MAV) com escala de 1x10⁻⁷ emu até 1000emu. As características importantes para um material magnético mole são: a indução de saturação BS ou magnetização de saturação MS, campo coercivo HC, campo remanente MR podendo ser visualizados na curva M-H, e a susceptibilidade magnética foi calculada usando a fórmula X=dM/dH. A dependência da temperatura com a condutividade elétrica para todas as composições foram as seguintes: 28°C, 50°C, 100°C, 150°C, 200°C e 250°C com o qual medimos a corrente elétrica em função da tensão aplicada (IxV). Quando, mais de uma linha reta é visualizada com log σ versus 1000/T isto indica que mais de um mecanismo de condução está presente e a inclinação da reta nos dá a energia de ativação. O trabalho atual mostra também a variação da constante dielétrica em função de diferentes frequências. A análise de raios X indicou que as amostras são policristalinas. Na variação dos parâmetros magnéticos, foi observado que com o aumento do nível da substituição do elemento químico há uma melhora dos parâmetros magnéticos. As medidas da condutividade elétrica mostraram que todas as amostras apresentaram características de um material semicondutor.