Synthesis and characterization of Bi1–xLaxFeO3 thin films for biomedical applications

In recent years, researches on multifunctional materials has increased considerably. These materials, with emphasis on multiferroics, exhibit simultaneously two (or more) ferroic properties. Multiferroic materials have been used in several applications, such as memories, spintronics, biological (osseointegration) applications, etc. Bismuth ferrite (BiFeO3 or BFO) shows high Curie temperature (ferroelectric transition around 823°C) and high Néel temperature (ferromagnetic transition approximately about 377°C), showing ferroelectric and antiferromagnetic properties simultaneously, at room temperature. However, in previous studies, the methods employed for synthesis resulted in materials with many secondary phases. In this work, the objective of this work is the synthesis and study of pure and modified with lanthanum BFO thin films. The films were synthesized by the Pechini’s method (or polymeric precursor method), and their structural, microstructural and optical characterizations were investigated by X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, atomic force microscopy (AFM) and optical absorption techniques (using the integrating sphere technique).CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas GeraisTrabalho de Conclusão de Curso (Graduação)Nos últimos anos, pesquisas voltadas ao estudo de materiais multifuncionais tiveram um aumento considerável. Esses materiais, com ênfase nos sistemas multiferróicos, apresentam duas (ou mais) propriedades de ordem ferróica simultaneamente. Os materiais multiferróicos possuem diversas aplicações, tais como memórias, na área de spintrônica, no ramo biológico (ósseointegração), entre outras. A ferrita de bismuto (BiFeO3 ou BFO) é um desses materiais o qual possui alta temperatura de Curie (transição ferroelétrica em torno de 823°C), e alta temperatura de Néel (transição ferromagnética em aproximadamente 377°C); este por sua vez, apresenta propriedades ferroelétrica e antiferromagnética simultaneamente à temperatura ambiente. Porém, em estudos anteriores, os métodos empregados para síntese resultaram em materiais com muitas fases secundárias. Desta forma, este trabalho tem como objetivo o estudo e elaboração de filmes finos do sistema BFO puro e modificado com lantânio. Os filmes foram sintetizados pelo método de Pechini (ou método dos percursores poliméricos), e suas caracterizações estruturais, microestruturais e ópticas se deram pelas técnicas de difração de raios-X (DRX), espectroscopia Raman, microscopia de força atômica (AFM) e absorção óptica (usando a técnica da esfera integradora)