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Item Síntese, caracterização elétrica e estrutural de cerâmicas ferroelétricas de composição Ba0,90R0,10Ti1-xZrxO3 (R=Ca, Sr)(2010-10-28) Favarim, Higor RogerioO presente trabalho teve como objetivo o estudo das propriedades elétricas e estruturais das amostras cerâmicas pertencentes ao sistema Ba1-xRxTi1-yZryO3 (R=Ca,Sr). As amostras na forma de pó micro ou nanoestruturadas foram respectivamente obtidas através do método de mistura de óxidos e do método dos precursores poliméricos. Amostras cerâmicas apresentando grãos em uma escala micrométrica foram obtidas através do método tradicional de sinterização em alta temperatura enquanto amostras cerâmicas nanoestruturadas foram obtidas através da técnica de sinterização por plasma (Spark plasma Sintering ou SPS). Os resultados obtidos através da técnica de espectroscopia de impedância mostraram que com o aumento da quantidade de Zr na matriz as amostras passam de um estado ferroelétrico normal para um estado ferroelétrico relaxor e que este efeito é mais pronunciado nas amostras contendo cálcio. A partir dos resultados da difração de raios X em alta resolução, foi possível determinar os processos de transição de fase em função da substituição dos átomos de Ti por Zr além de identificar um processo de transição de fase espontânea na amostra contendo cálcio e 18 mol % de zircônia. Através das medidas do espectro de absorção de raios X e do espectro Raman foi possível mostrar que, independente da composição e da estrutura a longa distancia, apresentam certo grau de desordem local e que esta desordem local está principalmente associada ao fato do átomo de titânio estar fora de sua posição centro simétrica no octaedro TiO6 e que está desordem é comparável a observada no composto BaTiO3 tetragonal. A desordem química devido ao aumento da quantidade de átomos de Zr na matriz associada a esta desordem local levam ao aparecimento do estado relaxor. Finalmente, o estudo das amostras preparadas por SPS mostraram que é possível obter amostras de composição BaTi0,80Zr0,20O3 apresentando uma alta densidade e tamanho de grão nanométrico. Os resultados da espectroscopia de impedância destas amostras mostraram devido ao pequeno deslocamento da temperatura de máximo e do alargamento da curva de permissividade com a diminuição do tamanho de grão, não foi possível classificar essa amostra como apresentando um comportamento típico de um material ferroelétrico relaxor.Item Síntese e caracterização estrutural de cerâmicas ferroelétricas relaxadoras ba1-xaxzro,3tio, 7o3 e pb1-xbxzro,4tio,6o3, (A=CA, la, b=ba, la)(2015-12-08) Mastelaro, Valmor RobertoDentro da família dos materiais ferroelétricos, existe uma classe especial de materiais denominados de materiais ferroelétricos relaxores que apresentam propriedades elétricas não usuais como alta constante dielétrica e piezoelétrica, tornando-os potenciais candidatos a serem utilizados como capacitores de alta densidade de energia e atuadores. Trabalhos recentes encontrados na literatura mostram a existência de uma grande controvérsia sobre as propriedades estruturais dessa classe de materiais tanto a curta como a longa distância. Com a finalidade de contribuir no esclarecimento dessas controvérsias e estabelecer correlações entre as propriedades estruturais e as propriedades ferroelétricas apresentadas por essa classe de materiais, este Projeto de Pesquisa tem como objetivo fundamental realizar a caracterização estrutural a curta e a longa distância de amostras cerâmicas ferroelétricas relaxoras pertencentes aos sistemas Ba1-xA1-xZr0,30Ti0,70O3 e Pb1-xB1-xZr0,40Ti0,60O3 (A= Ca, La e B = La, Ba). A escolha desses sistemas e dessas composições foi feita com base em trabalhos já realizados em nosso grupo de pesquisa e informações encontradas na literatura. Além do uso das técnicas de caracterização estrutural tidas como convencionais como difração de raios X e espectroscopia Raman, faremos uso da técnica de espectroscopia de absorção de raios X (XAS) que tem se mostrado sensível a detecção de desordem da estrutura local, inerente aos materiais relaxores. Os resultados obtidos através da técnica de XAS serão complementados pela realização de cálculos ab-initio do espectro na borda de absorção de raios X (espectros XANES) e da densidade de estados (DOS) utilizando o programa FEFF8. Espera-se que a realização desses cálculos permita a associação dos processos de hibridização dos diferentes estados atômicos normalmente observados e das propriedades estruturais observadas no espectro na borda de absorção (XANES) de um determinado átomo. Os resultados estruturais a curta e a longa distancia serão então utilizados na interpretação do comportamento das propriedades elétricas destes materiais em função das variáveis acima citadas. Dentro da família dos materiais ferroelétricos, existe uma classe especial de materiais denominados de materiais ferroelétricos relaxores que apresentam propriedades elétricas não usuais como alta constante dielétrica e piezoelétrica, tornando-os potenciais candidatos a serem utilizados como capacitores de alta densidade de energia e atuadores. Trabalhos recentes encontrados na literatura mostram a existência de uma grande controvérsia sobre as propriedades estruturais dessa classe de materiais tanto a curta como a longa distância. Com a finalidade de contribuir no esclarecimento dessas controvérsias e estabelecer correlações entre as propriedades estruturais e as propriedades ferroelétricas apresentadas por essa classe de materiais, este Projeto de Pesquisa tem como objetivo fundamental realizar a caracterização estrutural a curta e a longa distância de amostras cerâmicas ferroelétricas relaxoras pertencentes aos sistemas Ba1-xA1-xZr0,30Ti0,70O3 e Pb1-xB1-xZr0,40Ti0,60O3 (A= Ca, La e B = La, Ba). A escolha desses sistemas e dessas composições foi feita com base em trabalhos já realizados em nosso grupo de pesquisa e informações encontradas na literatura. Além do uso das técnicas de caracterização estrutural tidas como convencionais como difração de raios X e espectroscopia Raman, faremos uso da técnica de espectroscopia de absorção de raios X (XAS) que tem se mostrado sensível a detecção de desordem da estrutura local, inerente aos materiais relaxores. Os resultados obtidos através da técnica de XAS serão complementados pela realização de cálculos ab-initio do espectro na borda de absorção de raios X (espectros XANES) e da densidade de estados (DOS) utilizando o programa FEFF8. Espera-se que a realização desses cálculos permita a associação dos processos de hibridização dos diferentes estados atômicos normalmente observados e das propriedades estruturais observadas no espectro na borda de absorção (XANES) de um determinado átomo. Os resultados estruturais a curta e a longa distancia serão então utilizados na interpretação do comportamento das propriedades elétricas destes materiais em função das variáveis acima citadas.