Influência da texturização e de defeitos cristalinos nas propriedades ferroelétricas de filmes finos e cerâmicos

• Processo: 04/14932-3
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Vigência: 01 de junho de 2005 - 30 de novembro de 2009
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: José Arana Varela
• Beneficiário: José Arana Varela
• Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Pesquisadores principais: Carlos de Oliveira Paiva Santos ; Maria Aparecida Zaghete Bertochi ; Mario Cilense
• Bolsa(s) vinculada(s): 09/11099-2 - Preparação e caracterização de filmes finos de CaCu3Ti4O12 à alta pressão em substrato de silício com diferentes eletrodos, BP.DR; 09/00367-6 - Estudo das propriedades de filmes nanoestruturados de CaCu3Ti4O12, BP.DR; 08/50382-9 - Obtenção e caracterização de filmes finos e nanopartículas de perovskitas: propriedades óticas e elétricas, BP.PD; + mais bolsas vinculadas 08/06476-9 - Influência da texturização e de defeitos cristalinos nas propriedades ferroelétricas de filmes finos e cerâmicos, BP.TT; 08/52817-2 - Síntese e caracterização de filmes finos e nanoestruturas de BiFeO3 modificado com SM visando aplicação em memórias de múltiplos estados, BP.MS; 08/05995-2 - Influência da texturização e de defeitos cristalinos nas propriedades ferroelétricas de filmes finos e cerâmicos, BP.TT; 05/59270-0 - Síntese de nanofios de óxidos semicondutores para aplicações em dispositivos ópticos e eletrônicos, BP.DD; 06/50612-9 - Síntese de nanofios de óxidos semicondutores por síntese hidrotérmica assistida por microondas, BP.IC; 05/58795-2 - Síntese de templates para aplicação em piezocerâmicas livres de chumbo, BP.MS; 05/55139-7 - Estudo de filmes a base de SnO2 visando aplicação como varistor de baixa tensão, BP.IC - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Materiais cerâmicos Filmes finos Propriedades dos materiais Ensaios elétricos Ferroeletricidade Fadiga dos materiais

Resumo

A proposta deste projeto é continuar as pesquisas de caráter multidisciplinar em materiais cerâmicos com características ferroelétricas, que vem sendo desenvolvido no projeto temático FAPESP 00/01991-0, pelos pesquisadores do Laboratório Interdisciplinar de Cerâmica (LIEC). O objetivo principal é dar um salto substancial de qualidade no entendimento desses filmes e cerâmicas, quando comparado com as pesquisas anteriores do grupo e os resultados da literatura. Será objeto central neste projeto, avaliar o efeito da disposição e orientação dos domínios ferroelétricos bem como da texturização, nas propriedades elétricas de filmes e cerâmicas ferroelétricas. Propriedades dielétricas, piezelétricas, relaxoras e eletrostrictivas serão avaliadas e correlacionadas com as características cristalográficas, microestruturais e estequiométricas (composição química) dos materiais, procurando estabelecer qual a influência desses parâmetros sobre fadiga, retenção e "imprint". Para isso serão processados filmes finos e cerâmicas ferroelétricas, em sua forma amorfa ou cristalina, utilizando processos químicos (Método dos Precursores Poliméricos) e físico ("RF-Magnetron sputtering") visando obter propriedades iguais ou superiores às obtidas pelos métodos reportados na literatura. As propriedades das cerâmicas ferroelétricas serão otimizadas por intermédio do controle do processamento para obter cerâmicas quimicamente e microestruturalmente homogêneas. Serão utilizados nanocristais anisotrópicos como templates visando melhorar as propriedades dos filmes e cerâmicas. Os filmes finos serão depositados em substratos adequados controlando-se a homogeneidade química, a microestrutura e a interação filme-eletrodo. O tratamento térmico, parte essencial no processamento de filmes e cerâmicas, será cuidadosamente otimizado utilizando-se de formas alternativas como o microondas que evita reações interfaciais e permite alcançar melhor densificação das cerâmicas em tempos e temperaturas menores, resultando em eficiência e economia. Portanto, controlando se a síntese, a cristalização de fases e a sinterização espera-se processar filmes e cerâmicas com propriedades ferroelétricas, dielétricas e piezoelétricas adequadas à aplicações em dispositivos microeletrônicos, tais como capacitores, atuadores, elementos de memória FeRAMs e DRAM, "displays", moduladores, sensores. (AU)