Síntese e caracterização estrutural de compostos ferroelétricos relaxores Pb1-xRxZr0,40Ti0,60O3 (R = La, BA)

Resumo

Dentro da família dos materiais ferroelétricos, existe uma classe especial de materiais denominados de materiais ferroelétricos relaxores que também apresentam propriedades interessantes como alta constante dielétrica e piezoelétrica, tornando-os potenciais candidatos a serem utilizados como capacitores de alta densidade de energia e atuadores. Trabalhos recentes mostram a existência de uma grande controvérsia sobre as propriedades estruturais dessa classe de materiais tanto a curta como a longa distância. Do ponto de vista da ordem estrutural a longa distância, a observação de um fenômeno de transição de fase espontânea em alguns sistemas e somente para algumas composições ainda não é bem compreendido. Em relação à estrutura a curta distância, apesar da existência de um certo grau de desordem local estar bem estabelecida nessas amostras, pouco se sabe sobre sua relação com a propriedade relaxora e os fenômenos de transição de fase espontânea. Com a finalidade de contribuir no esclarecimento destas controvérsias, este Projeto de Pesquisa de Doutorado tem como principais objetivos realizar a síntese e a caracterização estrutural de amostras cerâmicas ferroelétricas relaxoras pertencentes ao sistema Pb1-xRxZr0,40Ti0,60O3 com R = Ba e La, com x variando de 0,0 a 0,40 . Este sistema foi escolhido por já termos trabalhado com sistemas correlatos e pelo fato de que suas propriedades estruturais acima mencionadas ainda não terem sido totalmente caracterizadas. Os estudos serão realizados variando a composição e o tipo de dopante (homo ou heterovalente). As amostras serão preparadas por meio do método de reação de estado sólido. Além do uso das técnicas de caracterização estrutural convencionais como difração de raios X e espectroscopia Raman, faremos uso da técnica de espectroscopia de absorção de raios X (XAS) que permite a caracterização da estrutura local e da estrutura eletrônica. Os resultados estruturais serão então utilizados na interpretação do comportamento das propriedades elétricas destes materiais em função das variáveis acima citadas.