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Desenvolvimento e teste de um sistema para caracterização de materiais magnetoelétricos

Development and test of a system for characterization of magnetoelectric materials
Authors: Pinheiro, João Meireles Fernandes;

Desenvolvimento e teste de um sistema para caracterização de materiais magnetoelétricos

Abstract

Os materiais magnetoelétricos possuem a capacidade de alterar a sua polaridade quando sujeitos a um campo magnético ou alterar a sua magnetização quando sujeitos a um campo elétrico, normalmente os compósitos magnetoelétricos são formados por dois tipos de compósitos sobrepostos um magnetoestritivo e outro piezoelétrico. Estes materiais têm sido alvo de pesquisa devido à possibilidade de criarem uma nova classe de sensores de campo magnético. As vantagens dos sensores magnetoelétricos são o seu tamanho reduzido, operarem à temperatura ambiente, possuírem bom custo-desempenho e um baixo consumo de energia, possivelmente podem também ser usados como armazenamento de dados e em aplicações de comunicação. Esta tese descreve o desenvolvimento e teste de um sistema para caraterização de materiais magnetoelétricos. O sistema desenvolvido gera e controla os campos magnéticos alternados e contínuos usados para estudar o material. Os campos magnéticos são gerados utilizando bobines de Helmholtz. O campo magnético alternado produzido tem o valor máximo de 0, 15mT com uma frequência até 100kHz. De forma a alcançar os melhores resultados, foi desenvolvido um porta amostras de 10mm 10mm, que permite mudar a posição das amostras em relação ao campo magnético. A resposta do material magnetoelétrico, que serve como atributo de qualificação do material, é lida através de um Lock-in Amplifier ligado aos terminais da amostra. As fontes de corrente assim como o Lock-in Amplifier são controladas por um algoritmo de controlo dedicado, sendo este executado em tempo-real. O algoritmo usado é uma aplicação global que faz a interligação entre o utilizador e o sistema de caracterização. Antes da construção do sistema de testes, um estudo teórico foi realizado acerca da criação de campos magnéticos e das propriedades dos materiais magnetoelétricos. Por fim, foram realizados testes para calibrar a estrutura construida e caracterizar as amostras magnetoelétricas.

Country
Portugal
Related Organizations
Keywords

Instrumentação, Magnetoelectric sensors, Efeito magnetoelétrico, Campos magnéticos, Sistema de caracterização, Characterization system, Bobinas de Helmholtz, Magnetic fields, Magnetoelectric effect, Helmholtz coils, Instrumentation, Sensores magnetoelétricos, Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletrotécnica, Eletrónica e Informática

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