Busca avançada
Ano de início
Entree

Materiais multiferróicos e ferroelétricos para conversores de energia: síntese, propriedades, fenomenologia e aplicações

Processo: 17/13769-1
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Temático
Vigência: 01 de setembro de 2018 - 31 de agosto de 2023
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:José Antonio Eiras
Beneficiário:José Antonio Eiras
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Pesquisadores principais:
Eudes Borges de Araújo ; Ruth Herta Goldschmidt Aliaga Kiminami
Pesq. associados:Ana Maria do Espírito Santo ; Everaldo Nassar Moreira ; Fabio Luis Zabotto ; Filippo Ghiglieno ; Luiz Antonio Bássora ; Manuel Henrique Lente ; Mario Godinho Junior ; Rossano Lang Carvalho
Auxílios(s) vinculado(s):19/14688-0 - Equipamento multiusuário (EMU), forno para crescimento de cristais pela técnica Bridgman vertical modo estático, a ser adquirido através de Projeto Temático, FAPESP Proc. 2017/13769-1, AP.EMU
Bolsa(s) vinculada(s):21/01399-0 - Fabricação de nanoestruturas de (KxNa1-x)NbO3 /CoFe2O4 obtidas por rf-sputtering, BP.IC
21/01406-7 - Desenvolvimento de técnicas de espectroscopia para investigar o efeito da polarização na propagação da luz em materiais ferroicos, BP.PD
20/06570-7 - Determinação do acoplamento magnetoelétrico pela análise da curva de polarização elétrica em sistemas heteroestruturados magnetoelétricos, BP.IC
+ mais bolsas vinculadas 20/05457-2 - Síntese e caracterização dielétrica e ferroelétrica de materiais ferroelétricos nanoestruturados à base de PZT, BP.IC
19/26807-4 - Crescimento e caracterização de monocristais piezoelétricos livres de chumbo, BP.DD
19/25921-8 - Calcinação por micro-ondas de precursores poliméricos de materiais piezoelétricos nanoestruturados livres de chumbo do sistema BCZT, BP.IC
19/24458-2 - Investigação da influência da concentração de La3+ sobre as propriedades microestruturais e estruturais em cerâmicas ferroelétricas de (K0.48-x/2 Na0.52-x/2 Lax)NbO3, BP.IC
19/20487-8 - Fabricação de nanoestruturas de (KxNa1-x) NbO3/CoFe2O4 obtidas por RF-sputtering, BP.IC
19/16978-6 - Síntese e caracterização de propriedades físicas de cerâmicas multiferróicas monofásicas de Pb(Fe,Nb)-Pb(Zr,Ti)O3, BP.IC
19/12237-1 - Síntese e caracterização de cerâmicas nanoestruturadas multiferróicas produzidas via Spark Plasma Sintering - SPS, BP.DD
19/12278-0 - Síntese por co-precipitação hidrotermal do KNLN dopado com ta e sua sinterização assistida por micro-ondas, BP.IC
19/03110-8 - Síntese e caracterização fotovoltaica de filmes finos à base de perovskitas ferroelétricas e multiferróicas para aplicação em células solares, BP.PD
19/05844-9 - Síntese e caracterização fotovoltaica de filmes finos ferroicos, BP.IC
19/05894-6 - Caracterização piezoelétrica e eletromecânica de materiais e dispositivos conversores de energia mecânica em elétrica, BP.IC
18/24133-3 - Processamento e caracterização de cerâmicas multiferróicas a base de Pb(Fe,Nb)-PbTiO3, BP.IC - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Energia renovável  Conversores elétricos  Materiais magnéticos  Materiais ferroelétricos  Sistemas fotovoltaicos  Transdutores 

Resumo

Esta proposta multidisciplinar visa contribuir para um significativo avanço, qualitativo e quantitativo, em síntese, caracterização, modelamento e aplicações de materiais ferroicos, monolíticos e nanoestruturados, buscando potencializar suas propriedades para aplicações em dispositivos conversores de energia renováveis e magnetoelétricos. A geração e utilização de energia de fontes renováveis é uma área estratégica para o país do ponto de vista científico, tecnológico e econômico. Serão desenvolvidos materiais ferroicos monofásicos ou compósitos, para utilização em conversores de energia mecânica (eletromecânicos) ou solar (fotovoltaicos) em energia elétrica. Por meio de uma abordagem experimental (síntese, processamento e caracterizações) e teórica (modelamento fenomenológico e Teoria do Funcional de Densidade) pretendemos investigar materiais multiferroicos e ferroelétricos, visando a maximização de algumas de suas propriedades físicas para a aplicação em dispositivos conversores de energia. Contribuições relevantes são esperadas em três pilares fundamentais no desenvolvimento de novos materiais e dispositivos: métodos de processamento de materiais monocristalinos e nanoestruturados ("bulk" e bidimensionais); modelamento de propriedades fundamentais (correlação estrutura/microestrutura-propriedades) e desenvolvimento prospectivo de protótipos de novos sensores, atuadores e conversores de energia. Os resultados dessas pesquisas, pelo seu caráter abrangente e inovador certamente contribuirão para o desenvolvimento de novos materiais. Este projeto é parte do INCT "Materiais Ferroicos Nanoestruturados para Conversores de Energia", Chamada INCT - MCTI/CNPq/CAPES/FAPs nº 16/2014)". (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Matéria(s) publicada(s) em Outras Mídias (0 total):
Mais itensMenos itens
VEICULO: TITULO (DATA)
VEICULO: TITULO (DATA)

Publicações científicas (24)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
ALVES DA SILVA, GISLAYNE RAYANE; FERNANDEZ PERDOMO, CLAUDIA PATRICIA; KLEIN-GUNNEWIEK, RODOLFO FOSTER; GOLDSCHMIDT ALIAGA KIMINAMI, RUTH HERTA. Crystallization kinetic and structural characterization of lead-free piezoelectric 0.94(Na0.5Bi0.5)TiO3-0.06BaTiO(3) by polymeric precursor method. Materials Chemistry and Physics, v. 277, FEB 1 2022. Citações Web of Science: 0.
GONCALVES, ANDRE MARINO; JIMENEZ, ROLANDO PLACERES; EIRAS, JOSE ANTONIO. Exploring the polarization reorientation in polycrystalline ferroelectric thin films from the macroscopic and nanoscopic perspectives. Journal of Alloys and Compounds, v. 880, NOV 5 2021. Citações Web of Science: 1.
FREITAS, V. F.; ASTRATH, E. A. C.; DIAS, L. C.; MAZUR, M.; SOUZA, G. B.; BONADIO, T. G. M.; EIRAS, J. A.; SILVA, D. M.; ROHLING, J. H.; DIAS, G. S.; COTICA, L. F.; SANTOS, I. A. On the Characteristics of Perovskite Structured BiFeO3-PbTiO3 Thin Films: Their Potential to Multifunctional Photovoltaic Applications. Brazilian Journal of Physics, v. 51, n. 4, p. 1215-1223, AUG 2021. Citações Web of Science: 1.
GONZALEZ-ABREU, Y.; REIS, S. P.; FREITAS, F. E.; EIRAS, J. A.; ARAUJO, E. B. Effects of crystallization kinetics on the dielectric and electrical properties of BiFeO3 films. JOURNAL OF ADVANCED DIELECTRICS, v. 11, n. 03 JUN 2021. Citações Web of Science: 0.
CARDOSO, ANDRE L. F.; PERDOMO, CLAUDIA P. F.; KIMINAMI, RUTH H. G. A.; GUNNEWIEK, RODOLFO F. K. Enhancing the stabilization of nanostructured rocksalt-like high entropy oxide by Gd addition. Materials Letters, v. 285, FEB 15 2021. Citações Web of Science: 2.
ALKATHY, MAHMOUD S.; LENTE, MANUEL H.; EIRAS, J. A. Bandgap narrowing of Ba0.92Na0.04Bi0.04TiO3 ferroelectric ceramics by transition metals doping for photovoltaic applications. Materials Chemistry and Physics, v. 257, JAN 1 2021. Citações Web of Science: 4.
DE SOUZA, BRUNA G.; FIGUEIRA, GUSTAVO; CARVALHO, MARIA H.; ALCARAZ-GONZALEZ, VICTOR; SALDANA-FLORES, KARLA E.; GODINHO JR, MARIO; DE OLIVEIRA, ADILSON J. A.; KIMINAMI, RUTH H. G. A.; RUOTOLO, LUIS A. M.; URQUIETA-GONZALEZ, ERNESTO A. A novel synthesis route to obtain magnetic nanocrystalline cobalt ferrite with photo-Fenton activity. Materials Chemistry and Physics, v. 257, JAN 1 2021. Citações Web of Science: 3.
FREITAS, V. F.; EIRAS, J. A.; COTICA, L. F.; SANTOS, I. A. Geometrical polarization approach: A semi-empirical tool to estimate the intrinsic polarization of polar dielectrics. CERAMICS INTERNATIONAL, v. 47, n. 1, p. 943-952, JAN 1 2021. Citações Web of Science: 0.
VARGAS, NATALIA F. C.; ALKATHY, MAHMOUD S.; EIRAS, JOSE A.; MASTELARO, VALMOR ROBERTO; LENTE, MANUEL H. Sintering-driven effects on the band gap of (Pb,La)(Ti,Ni)O-3 photovoltaic ceramics. Journal of the American Ceramic Society, v. 104, n. 6 JAN 2021. Citações Web of Science: 0.
ALKATHY, MAHMOUD S.; ZABOTTO, FABIO L.; LENTE, MANUEL H.; EIRAS, J. A. Octahedral distortion and oxygen vacancies induced band-gap narrowing and enhanced visible light absorption of Co/Fe co-doped Bi(3.25)Nd(0.75)Ti(3)O(12)ferroelectrics for photovoltaic applications. JOURNAL OF PHYSICS D-APPLIED PHYSICS, v. 53, n. 46 NOV 11 2020. Citações Web of Science: 0.
ALIKIN, DENIS; FOMICHOV, YEVHEN; REIS, SAULO PORTES; ABRAMOV, ALEXANDER; CHEZGANOV, DMITRY; SHUR, VLADIMIR; ELISEEV, EUGENE; KALININ, SERGEI V.; MOROZOVSKA, ANNA; ARAUJO, EUDES B.; KHOLKIN, ANDREI. Strain-polarization coupling mechanism of enhanced conductivity at the grain boundaries in BiFeO3 thin films. APPLIED MATERIALS TODAY, v. 20, SEP 2020. Citações Web of Science: 1.
CORNELIUS, THOMAS W.; MOCUTA, CRISTIAN; ESCOUBAS, STEPHANIE; LIMA, LUIZ R. M.; ARAUJO, EUDES B.; KHOLKIN, ANDREI L.; THOMAS, OLIVIER. Piezoelectric Properties of Pb1-xLax(Zr0.52Ti0.48)(1-x/4)O(3)Thin Films Studied by In Situ X-ray Diffraction. MATERIALS, v. 13, n. 15 AUG 2020. Citações Web of Science: 0.
GUNNEWIEK, RODOLFO F. K.; PERDOMO, CLAUDIA P. F.; CANCELLIERI, IGOR C.; CARDOSO, ANDRE L. F.; KIMINAMI, RUTH H. G. A. Microwave sintering of a nanostructured low-level additive ZnO-based varistor. CERAMICS INTERNATIONAL, v. 46, n. 10, A, p. 15044-15053, JUL 2020. Citações Web of Science: 0.
MINUSSI, F. B.; REIS, S. P.; ARAUJO, E. B. An unusual frequency dispersion of the dielectric permittivity maxima at temperatures around the tetragonal-cubic phase transition of methylammonium lead iodide. Journal of Applied Physics, v. 127, n. 24 JUN 28 2020. Citações Web of Science: 0.
REIS, S. P.; FREITAS, F. E.; ARAUJO, E. B. Processing of BiFeO3 thin films to control their dielectric response. Ferroelectrics, v. 560, n. 1, p. 61-69, MAY 18 2020. Citações Web of Science: 0.
REIS, S. P.; ARAUJO, E. B. Impact of defects on the electrical properties of BiFeO3 thin films. Ferroelectrics, v. 556, n. 1, SI, p. 70-78, FEB 17 2020. Citações Web of Science: 0.
FERNANDEZ PERDOMO, CLAUDIA P.; ZABOTTO, FABIO L.; GARCIA, DUCINEI; KIMINAMI, RUTH H. G. A. Effect of the CoFe2O4 initial particle size when sintered by microwave on the microstructural, dielectric, and magnetic properties. International Journal of Applied Ceramic Technology, v. 16, n. 5, SI, p. 2073-2084, SEP 2019. Citações Web of Science: 0.
GENNARI, RONALDO C.; LANG, ROSSANO; EIRAS, JOSE A.; LENTE, MANUEL H. Effects of sintering process on the structural, dielectric, and optical absorption properties of KNbO3-based ceramics. Journal of the American Ceramic Society, v. 102, n. 7, p. 3923-3931, JUL 2019. Citações Web of Science: 1.
DE ABREU, P. T. P.; DA COSTA VARGAS, N. F.; GENNARI, R. C.; LANG, R.; EIRAS, J. A.; LENTE, M. H. Influence of the sintering temperature on the optical properties of Pb(Ti Ni)O3-delta and (K Ba)(Nb Ni)O3-delta ceramics. Ferroelectrics, v. 545, n. 1, SI, p. 97-108, JUN 11 2019. Citações Web of Science: 0.
REIS, S. P.; ARAUJO, E. B. Dielectric relaxation and electrical conductivity of random oriented BiFeO3 thin films. Ferroelectrics, v. 545, n. 1, SI, p. 111-118, JUN 11 2019. Citações Web of Science: 0.
HOYOS, JOSE RODRIGO M.; BOTERO, ERITON R.; GARCIA, DUCINEI; KIMINAMI, RUTH H. G. A. Simultaneous two-phase formation model in synthesized SBN/NFO using the in-situ modified Pechini method. CERAMICS INTERNATIONAL, v. 45, n. 7, A, p. 8593-8599, MAY 2019. Citações Web of Science: 0.
FERNANDEZ PERDOMO, CLAUDIA P.; KIMINAMI, RUTH H. G. A.; GARCIA, DUCINEI. Microwave assisted sintering of nanocristalline PMN-PT/CoFe2O4 prepared by rapid one pot pechini synthesis: Dielectric and magnetoelectric characteristics. CERAMICS INTERNATIONAL, v. 45, n. 6, p. 7906-7915, APR 15 2019. Citações Web of Science: 1.
BATISTA, G. C. DA S.; LENTE, M. H. Sintering and characterization of dielectric and thermal mechanical properties of (Bi1/2Na1/2)TiO3-BaTiO3 ceramics. Ferroelectrics, v. 534, n. 1, SI, p. 29-41, OCT 3 2018. Citações Web of Science: 0.

Por favor, reporte erros na lista de publicações científicas escrevendo para: cdi@fapesp.br.