Mediciones del perfil de absorción de potencia a microondas en materiales ferroeléctricos y magnetoferroeléctricos

Alvarez, G.; Zamorano, R.; Font, R.; Portelles, J.; Román, C.; Castellanos, M.; Heiras, J.; Alvarez, G.; Zamorano, R.; Font, R.; Portelles, J.; Román, C.; Castellanos, M.; Heiras, J.

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Superficies y vacío

versão impressa ISSN 1665-3521

Superf. vacío vol.18 no.1 Ciudad de México Mar. 2005

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Mediciones del perfil de absorción de potencia a microondas en materiales ferroeléctricos y magnetoferroeléctricos

G. Alvarez^*

R. Zamorano^**

R. Font^***

J. Portelles^***^*****

C. Román^****

M. Castellanos^****

J. Heiras^*****

^{^*}Departamento de Ciencias de los Materiales Escuela Superior de Física y Matemáticas-Instituto Politécnico Nacional. México.

^{^**}Departamento de Física, Escuela Superior de Física y Matemáticas, Instituto Politécnico Nacional. U. P. A. L. M. Edificio 9, Av. Instituto Politécnico Nacional S/N, Col. San Pedro Zacatenco, 07738 México, DF, México.

^{^***}Departamento de Física Aplicada, Facultad de Física, Universidad de la Habana. San Lázaro y L. Vedado, CP 10400, La Habana, Cuba.

^{^****}Facultad de Química, Universidad Nacional Autónoma de México. Cd. Universitaria, 04510 México DF, México.

^{^*****}Centro de Ciencias de la Materia Condensada, Universidad Nacional Autónoma de México. Apartado Postal 2681, 22800 Ensenada, B. C., Baja California, México.

Resumen

En este trabajo se reporta el perfil de absorción no-resonante de microondas como función de la temperatura, experimentalmente denominado MAMMAS (Magnetically Modulated Microwave Absorption Spectroscopy). El registro de frecuencias es de 8.8-9.8 GHz (Banda X) en materiales ferroeléctricos BaTiO₃ (BT) y PbTiO₃ (PT), y magnetoferroeléctricos YMnO₃ (YM) y Pb(Fe_1/2Nb_1/2)O₃ (PFN) en polvo.

El perfil MAMMAS de los cerámicos BT y PT son debidos a procesos de absorción de microondas asociados con los dipolos eléctricos del material. En el perfil MAMMAS de los magnetoferroeléctricos YM y PFN se detecta la transición para- antiferromagnética, y solamente para el PFN se obtuvo la transición ferro-paraeléctrica; en el perfil MAMMAS se logra distinguir procesos de absorción asociados a dipolos eléctricos o dipolos magnéticos. Cada uno de ellos es predominante en diferentes regiones de temperatura. A temperaturas bajas y/o cercanas a la transición magnética, la absorción de dipolos paramagnéticos es dominante. A altas temperaturas los dipolos eléctricos, con considerable excitación térmica, dominan la absorción de microondas.

Palabras clave: Cerámicos; Resonancia paramagnética electrónica; Ferroeléctricos; Magnetoferroeléctricos; Transiciones de fase

Abstract

In this work, we report the profile of non-resonant power absorption of microwaves as a function of temperature; Experimentally named MAMMAS (Magnetically Modulated Microwave Absorption Spectroscopy). The working frequencies is 8.8-9.8 GHz (X-band) on powder samples of ferroelectric BaTiO₃ (BT) and PbTiO₃ (PT), and magnetoferroelectric YMnO₃ (YM) and Pb(Fe_1/2Nb_1/2)O₃ (PFN).

MAMMAS profile on ceramic samples BT and PT is due to processes of microwaves absorption associated with electric dipoles. MAMMAS profile for magnetoferroelectrics YM and PFN detect the para-antiferromagnetic transition, and only for the PFN we detect the ferro-paraelectric transition. In the MAMMAS profile it is possible to distinguish processes of absorption associated to electric dipoles or magnetic dipoles. Each one of them is predominant at different regions of temperature. At low temperatures and/or near the magnetic transition, the absorption of paramagnetic dipoles is dominant. At high temperatures the electric dipoles, with considerable thermal excitation, dominates the microwaves absorption.

Keywords: Ceramics; Electron paramagnetic resonance; Ferroelectrics; Magnetoferroelectrics; Phase Transitions

Texto completo disponible sólo en PDF.

Agradecimientos

Los autores agradecemos a la Dra. Ma. Herlinda Montiel, por sus valiosos comentarios en la discusión del presente trabajo. G. Alvarez agradece al CONACyT por el apoyo brindado. Trabajo apoyado parcialmente por PAPIIT (DGAPA-UNAM) Proy. No. IN11763 y por CONACyT Proy. 40604-F.

Referencias

[1] Norifumi Fujimura, Shu-ichiro Azuma, Nobuaki Aoki, Takeshi Yoshimura, Taichiro Ito; J. Appl. Phys. 80, 7084 (1996). [ Links ]

[2] Y. Xu; Ferroelectric Materials and their Applications (North Holland, Amsterdam, 1991). [ Links ]

[3] H. Montiel-Sánchez, G. Alvarez-Lucio, R. Zamorano-Ulloa, E. Reguera, R. Valenzuela; Rev. Cub. Fis. 19, 119(2002). [ Links ]

[4] B. Rivas-Murias, C. A. Ramos, M. A. Señarís-Rodríguez, J. Rivas; J. Magn. Magn. Mater. 272-276, e1635(2004). [ Links ]

[5] G. Alvarez, R. Zamorano; J. Alloys Comp. 369, 231(2004). [ Links ]

[6] B. F. Kim, K. Moorjani, F. J. Adrian, J. Bohandy; Materials Science Forum 137-139, 133(1993). [ Links ]

[7] B. Andrzejewski, A. Kowalczyk, J. Stankowski, A. Szlaferek; J. Phys. Chem. Solids 65, 623(2004). [ Links ]

[8] F. J. Owens; J. Phys. Chem. Solids 58, 1311(1997). [ Links ]

[9] D. Ramírez-Rosales, R. Zamorano-Ulloa, O. Pérez-Martínez; Solid State Commun. 118, 371(2001). [ Links ]

[10] C. Kittel, Introduction to Solid State Physics (John Wiley & Sons, Nueva York, 1996). [ Links ]

[11] Z. J. Huang, Y. Cao, Y. Y. Sun, Y. Y. Xue, C. W. Chu; Phys. Rev. B 56, 2623(1997). [ Links ]

[12] X. S. Gao, X. Y. Chen, J. Yin, J. Wu, Z. G. Liu, M. Wang; J. Mat. Sci. 35, 5421(2000). [ Links ]

[13] G. A. Smolenskii, I. E. Chupis; Sov. Phys. Usp. 25, 475(1982). [ Links ]

[14] D. G. Tomuta, S. Ramakrishnan, G. J. Nieuwenhuys, J. A. Mydosh; J. Phys.: Condens. Matter 13, 4543(2001). [ Links ]

[15] A. Fundora, A. Vázquez, J. Portelles, F. Calderón, J. M. Siqueiros; J. Non-Cryst. Solids 235-237, 567(1998). [ Links ]

[16] M. Deri, Ferroelectric Ceramics (Gordon and Breach, New York, 1969). [ Links ]

[17] G. Alvarez , Estudio MAMMAS, LFS y EPR de materiales superconductores cerámicos de alta Tc, Tesis de Maestría ESFM-IPN (México, 2000). [ Links ]

[18] J. R. Pilbrow, Transition Ion Electron Paramagnetic Resonance (Clearendon Press, Oxford, 1990). [ Links ]

[19] A. Abragam, B. Bleaney, Electron Paramagnetic Resonance of Transitions Ions (Clearendon Press, Oxford , 1970. [ Links ]

Recibido: 20 de Octubre de 2004; Aprobado: 20 de Febrero de 2005

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