Structuur, fysische en chemische eigenschappen van nieuwe perovskietgebaseerde materialen.

Perovskietgebaseerde materialen kunnen aangepast worden zodat ze een groot aantal verschillende fysische eigenschappen vertonen, gaande van ferroëlektriciteit en ferromagnetisme tot supergeleiding en ionengeleiding. Elk succes in het synthetiseren van nieuwe perovskietgebaseerde materialen geeft nieuwe kennis en nieuwe mogelijkheden om de optimalisatie van de eigenschappen van perovskietgebaseerde materialen in het algemeen te verbeteren. In dit doctoraat werden verschillende materialen met gemeenschappelijke formule Ln2−xMxMn2-yFeyO6-δ gemaakt, met als doel nieuwe multiferroïsche materialen te verkrijgen, meerbepaald: La1-xAxSrMn2O5+δ (met A =Ag en Li), LaBaMnFeO6-δ, LaBaMnFe0.5Zn0.5O6-δ, LaBaMnFe0.5Ti0.5O6-δ, LaBa0.5Ag0.5MnFeO6-δ en LaBa0.5Na0.5MnFeO6-δ, LaBaFe2O6-δ, LaBaFeTiO6-δ. Echter, nadat de nodige eigenschappen werden gemeten, bleken alle materialen geleidend of halfgeleidend te zijn, afhankelijk van het sample, met een ferromagnetische overgang, maar niet multiferroïsch. Om waardevolle informatie te kunnen leveren voor toekomstige pogingen om multiferroïsche perovskieten te maken, moet deze doctoraatsstudie vervolledigd worden met een degelijke verklaring waarom bepaalde fysische eigenschappen aan- of afwezig zijn. Hiervoor moeten we de structuur van de materialen kennen, aangezien de structuur de eigenschappen bepaalt. De verschillende technieken die tot zover werden gebruikt op deze materialen geven echter contradictorische resultaten: Mössbauer spectroscopie duidt op de aanwezigheid van geordende zuurstofvacatures, X-stralendiffractie toont een ongeordende en onvervormde perovskiet en electronendiffractie toont dat er minstens ofwel ordening ofwel vervorming moet optreden. Bijgevolg is de laatste stap in dit doctoraat het verklaren van deze ogenschijnlijke tegenspraak (defecten? domeingrootte? ...? ) en het oplossen van de structuren van deze materialen, om daarna de eigenschappen te kunnen verklaren. Deze stap zal worden voltooid met de tranmissie-elektronenmicroscopie-faciliteiten en kristallografische expertise aanwezig op de Universiteit Antwerpen.

Trefwoorden:KRISTALLOGRAFIE, PEROVSKIETEN

Disciplines:Fysica van gecondenseerde materie en nanofysica

Project type:Samenwerkingsproject