Desvendando a resposta dielétrica de alta temperatura do Bi0.5Na0.5TiO3

• Processo: 20/10446-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2021
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Paulo Sergio da Silva Junior
• Beneficiário: Paulo Sergio da Silva Junior
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Eletrocerâmicas Propriedades dielétricas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: eletrocerâmicas | Espectroscopia Mecânica | Materiais Ecologicamente corretos | Polarização Interfacial | propriedades dielétricas | vacância de oxigênio | Espectroscopia Mecânica

Resumo

A compreensão dos mecanismos físicos relacionados com alterações nas propriedades dielétricas e mecânicas em materiais ferróicos livres de chumbo com temperatura e frequência é uma peça fundamental para obter propriedades ideais e garantir bom desempenho nas aplicações tecnológicas previstas. Neste trabalho, foram preparadas eletrocerâmicas densas de Bi0.5Na0.5TiO3 (BNT) por reação de estado sólido partindo-se de reagentes óxidos de alta pureza, seguido por sinterização em altas temperaturas (1393 K por 3 h). Em excelente concordância com a literatura, a evolução com temperatura da resposta dielétrica do BNT apresentou a ocorrência de um pico de permissividade de alta temperatura difuso, cuja origem tem sido até agora controversa. Um estudo sistemático baseado em medidas de corrente de depolarização termicamente estimulada, espectroscopia de impedância elétrica e espectroscopia mecânica foi realizado neste material para uma ampla faixa de temperatura e frequência, visando a obtenção de uma visão aprofundada dos mecanismos relacionados com este evento. A abordagem incluiu considerar amostras de BNT sinterizadas e reduzidas, das quais foi demonstrado que o alargamento do pico dielétrico de alta temperatura tem origem em polarização interfacial envolvendo efeitos de carga espacial relacionados à vacâncias de oxigênio que se desenvolvem nos contatos grão a grão. Além disso, esse mecanismo, que contribui para o comportamento anômalo observado na resposta mecânica de eletrocerâmicas de BNT em baixas frequências, também pode ser responsável pela presença de domínios ferroelásticos em altas temperaturas. (AU)

Publicações científicas

(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)

CAMILO ALBORNOZ DIAZ, JULIO CESAR; M'PEKO, JEAN-CLAUDE; VENET, MICHEL; DA SILVA JR, PAULO SERGIO. Unveiling the high-temperature dielectric response of Bi0.5Na0.5TiO3. SCIENTIFIC REPORTS, v. 10, n. 1, NOV 10 2020. (13/00134-7, 17/17872-1, 20/10446-0, 12/08457-7)