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Title: Propriedades ferroelétricas, microestruturais e ópticas dos materiais cerâmicos Ba0,5Sr0,5(Ti1−ySny)O3
Authors: Souza, Iêdo Alves de
Keywords: Fotoluminescência
Desordenado
BST
BST:Sn
Ferroelétrico
Issue Date: 22-Mar-2006
Publisher: UNESP
Abstract: <p>Materiais cer&acirc;micos &agrave; base de titanato de estr&ocirc;ncio e b&aacute;rio puro (BST) e dopado com estanho (BST:Sn), apresentam propriedades ferroel&eacute;tricas e &oacute;pticas com importantes aplica&ccedil;&otilde;es tecnol&oacute;gicas. Essas propriedades dependem da estequiometria do material, rota de s&iacute;ntese e processamento e dopagem. No presente trabalho foi desenvolvido o estudo das propriedades ferroel&eacute;tricas, microestruturais e &oacute;pticas do sistema Ba0,5Sr0,5(Ti1&minus;ySny)O3, em variadas porcentagens molares (mol %), para p&oacute;s e filmes sintetizados pelo m&eacute;todo dos precursores polim&eacute;ricos (MPP). Neste m&eacute;todo foram utilizados, como principais fontes de c&aacute;tions, carbonato de b&aacute;rio, carbonato de estr&ocirc;ncio e isoprop&oacute;xido de tit&acirc;nio. Como agente complexante foi utilizado o &aacute;cido c&iacute;trico e como agente polimerizante o etilenoglicol. Ap&oacute;s a prepara&ccedil;&atilde;o, os p&oacute;s e os filmes com estruturas desordenadas e cristalinas foram caracterizados por diferentes t&eacute;cnicas como as de difra&ccedil;&atilde;o de raios X (DRX), an&aacute;lise termogravimetrica (TG) e t&eacute;rmica diferencial (DTA), espectroscopia na regi&atilde;o do Ultravioleta&ndash;Vis&iacute;vel (UV-Vis), microscopia eletr&ocirc;nica de varredura (MEV), microscopia eletr&ocirc;nica de transmiss&atilde;o (MET), microscopia de for&ccedil;a at&ocirc;mica (MFA), espectroscopia Raman e infravermelho (IV) com transformada de Fourier, para investiga&ccedil;&atilde;o da forma&ccedil;&atilde;o metal&ndash;oxig&ecirc;nio (M-O) no material. Os espectros de emiss&atilde;o &agrave; temperatura ambiente do sistema Ba0,5Sr0,5Ti1&minus;ySnyO3 (y = 0,00; 0,05; 0,10 e 0,20) foram obtidos e analisados. Para obten&ccedil;&atilde;o dos p&oacute;s e filmes com estrutura desordenada, estes foram calcinados a temperaturas de 300-350◦C, em atmosfera de oxig&ecirc;nio e em diferentes intervalos de tempo. O tratamento t&eacute;rmico foi usado para que ocorresse a queima do material org&acirc;nico sem, portanto, chegar a cristaliza&ccedil;&atilde;o do material. Os filmes e p&oacute;s cristalinos foram obtidos ap&oacute;s calcina&ccedil;&atilde;o a 700◦C por 2 e 4 horas, respectivamente, onde as an&aacute;lises de DRX do BST puro apresentaram estruturas perovskitas sem a presen&ccedil;a de uma segunda fase. Os filmes finos foram preparados por &ldquo;spin-coating&rdquo; sobre substrato de Pt/Ti/SiO2/Si. Os resultados das propriedades ferroel&eacute;tricas, microestruturais e &oacute;pticas do material estudado, aqui, apresentam melhores resultados que os j&aacute; publicados. Os p&oacute;s e filmes de BST e BST:Sn foram excitados com um laser de &iacute;on arg&ocirc;nio cujo comprimento de onda &eacute; de 488 nm em temperatura ambiente. Bandas largas caracter&iacute;sticas da fotoluminesc&ecirc;ncia (PL) destes materiais s&atilde;o observadas na regi&atilde;o do vis&iacute;vel. O pico de m&aacute;xima intensidade foi observado na regi&atilde;o da cor laranja para os p&oacute;s e na regi&atilde;o da cor verde para os filmes finos. Os resultados experimentais e os c&aacute;lculos mec&acirc;nico-qu&acirc;nticos, realizados utilizandose m&eacute;todos de c&aacute;lculos &ldquo;ab in&iacute;tio&rdquo; com o programa CRISTAL98, indicaram que a PL pode estar associada com defeitos presentes na estrutura desordenada do BST e BST:Sn. As medidas de absorb&acirc;ncia associadas com a caracteriza&ccedil;&atilde;o fotoluminescente sugerem um &ldquo;band gap&rdquo; n&atilde;o uniforme com n&iacute;veis de energia localizados dentro da regi&atilde;o do &ldquo;gap&rdquo;, os quais atuam como centro de absor&ccedil;&atilde;o &oacute;ptica e isto &eacute; a principal raz&atilde;o pela PL vis&iacute;vel em temperatura ambiente.</p>
Description: <p>106 f.</p><p>Tese (Doutorado em Qu&iacute;mica) - Universidade Estadual Paulista, Araraquara,2006.</p><p>Orientador: &nbsp;Prof. Dr. Elson Longo da Silva</p>
URI: http://repositorio.uema.br/123456789/529
Appears in Collections:DOUTORADO EM QUÍMICA

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