Descripción del proyecto
LOS MATERIALES MULTIFERROICOS MAGNETOELECTRICOS PODRIAN HABILITAR UN ABANICO DE TECNOLOGIAS RADICALMENTE NUEVAS, TALES COMO MEMORIAS DE ACCESO ALEATORIO NO VOLATILES DE ESCRITURA ELECTRICA Y LECTURA MAGNETICA, DISPOSITIVOS MAGNETICOS PARA MICROONDAS SINTONIZABLES ELECTRICAMENTE, Y DETECTORES DE CAMPO MAGNETICO DE ALTA SENSIBILIDAD CON OPERACION A TEMPERATURA AMBIENTE, SIN EMBARGO, LOS MATERIALES DESCRITOS HASTA ESTE MOMENTO NO PRESENTAN EFECTOS MAGNETOELECTRICOS SUFICIENTEMENTE ALTOS A TEMPERATURA AMBIENTE, POR LO QUE SON NECESARIOS MATERIALES BASADOS EN CONCEPTOS NUEVOS, ESTA PROPUESTA PRETENDE, EN PRIMER LUGAR, EXPLORAR UN NUMERO DE CONCEPTOS NO CONSIDERADOS ANTES QUE PODRIAN DAR LUGAR A MAGNETOELECTRICIDAD, TANTO COMPUESTOS MONOFASICOS COMO MATERIALES COMPUESTOS (COMPOSITES EN INGLES), APTOS PARA TECNOLOGIAS CERAMICAS, EN EL PRIMER CASO, SE ESTUDIARA LA EXISTENCIA DE EFECTOS MAGNETOELECTRICOS SIGNIFICATIVOS EN SOLUCIONES SOLIDAS DE TIPO PEROVSKITA MULTIFERROICAS, EN FRONTERAS DE FASES MORFOTROPICAS ENTRE POLIMORFOS FERROELECTRICOS ROMBOEDRICO Y TETRAGONAL, EN CONCRETO, LA ACTIVIDAD SE CENTRARA EN SISTEMAS BINARIOS DE LA FORMA BIBO3-PBTIO3, DONDE TANTO EL PB2+ COMO EL BI3+ POSEEN UN PAR DE ELECTRONES LIBRES ESTERICAMENTE ACTIVOS, Y B ES UN CATION MAGNETICO, EN EL SEGUNDO CASO, SE INVESTIGARAN PROCEDIMIENTOS DE PREPARACION NUEVOS PARA MEJORAR LA CONTINUIDAD DE LA DEFORMACION A TRAVES DE LAS INTERFASES ENTRE LAS FASES MAGNETOSTRICTIVA Y PIEZOELECTRICA EN MATERIALES COMPUESTOS FERROMAGNETICO-FERROELECTRICO, ESTOS PROCEDIMENTOS SON DOS: CRECIMIENTO DE GRANO FORZADO POR PLANTILLAS (TGG DEL INGLES TEMPLATED GRAIN GROWTH) EN EL CASO DE COMPOSITES DE OXIDOS CON CONECTIVIDAD 0-3, Y SINTERIZACION ASISTIDA POR PRESION Y CORRIENTE ELECTRICA (SPS DEL INGLES SPARK PLASMA SINTERING) EN EL CASO DE MATERIALES CON CONECTIVIDAD 2-2, NO SOLO OXIDO-OXIDO, SINO TAMBIEN ALEACION METALICA-OXIDO, LA PROPUESTA TAMBIEN PRETENDE DISEÑAR, SINTETIZAR Y ESTUDIAR NUEVAS SOLUCIONES SOLIDAS DEL TIPO PEROVSKITA CON BI COMO UNICO CATION EN SITIO A Y FRONTERA DE FASES MORFOTROPICA ANALOGA, QUE PRESENTEN PROPIEDADES PIEZOELECTRICAS COMPARABLES AL PB(ZR,TI)O3, RECIENTEMENTE, HA ENTRADO EN VIGOR UNA NORMATIVA EUROPEA QUE REQUIERE LA SUSTITUCION DE LAS PIEZOCERAMICAS CON PLOMO, UNA TECNOLOGIA MADURA Y UBICUA, POR MATERIALES LIBRES DE PLOMO EN COMPONENTES ELECTRONICOS, LAS PEROVSKITAS CON BI JUEGAN, POR TANTO, UN PAPEL PROTAGONISTA EN EL PROYECTO, Y SU SINTESIS SE ABORDARA POR MECANOQUIMICA Y VIA HUMEDA, POR ESTOS METODOS SE OBTIENEN FASES EN POLVO ADECUADAS PARA TECNOLOGIAS CERAMICAS, POR LO QUE SE PROCESARAN MATERIALES, Y SE ESTUDIARA SU ESTRUCTURACION A DISTINTOS NIVELES Y ESCALAS, EN CONCRETO, SE ABORDARA LA TEXTURACION DE CERAMICAS DE LOS COMPUESTOS PIEZOELECTRICOS SIN PLOMO POR TGG PARA AUMENTAR LA RESPUESTA ELECTROMECANICA, Y LA NANOSTRUCTURACION DE LOS MATERIALES, TANTO PIEZOELECTRICOS COMO POTENCIALES MAGNETOELECTRICOS, POR SPS DE POLVO NANOCRISTALINO CON EL FIN DE ESTUDIAR EL EFECTO DE LA REDUCCION DEL TAMAÑO DE GRANO HASTA LA NANOESCALA EN LAS PROPIEDADES, UN REQUERIMIENTO DE LA MINIATURIZACION DE LAS TECNOLOGIAS CERAMICAS EN ELECTRONICA, LA DISCUSION DE LOS RESULTADOS EXPERIMENTALES SE APOYARA EN SIMULACIONES DE LOS EFECTOS DE LA ESTRUCTURACION POR ANALISIS DE ELEMENTOS FINITOS, ESTE METODO SE EMPLEA EN EL DISEÑO DE MICRO Y NANOESTRUCTURAS CON PROPIEDADES SELECCIONADAS, CONCEPTO QUE SE EXPLORARA EN EL CASO DE LOS MATERIALES COMPUESTOS MAGNETOELECTRICOS,