Contornos de grãos em materiais eletro-cerâmicos: compreendendo a natureza e sua função na hematita (Fe2O3)

• Processo: 17/03135-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2017
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2019
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Edson Roberto Leite
• Beneficiário: Edson Roberto Leite
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Materiais cerâmicos Cerâmica (materiais cerâmicos) Hematita Propriedades elétricas Condutividade elétrica Microscopia eletrônica de transmissão
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cerâmica eletrônica | contorno de grão | Hematita | Microscopia eletrônica de transmissão | Química de Materiais e Materiais Nanoestruturados

Resumo

A Hematita (±-Fe2O3) é um importante semicondutor tipo n, com grande potencial de aplicação como foto-ânodo para gerar hidrogênio a partir da decomposição da molécula da água e auxiliada por fótons da luz solar. A eficiência deste semicondutor depende enormemente de sua condutividade eletrônica, no entanto a presença de contornos de grãos pode gerar um obstáculo sério. Nesta proposta de projeto pretendemos identificar os tipos de contornos de grãos presentes em cerâmicas policristalinas micro e nanoestruturadas de ±-Fe2O3 pura e dopada com Sn4+. Além disso pretendemos obter cerâmicas policristalinas nanoestruturadas de ±-Fe2O3 dopada com Sn4+ com condutividade eletrônica maior que a de um material dopado com o mesmo nível e tipo de impureza, porém com grãos micrométricos. Em realidade, de forma inovadora, iremos mostras que a segregação controlada na região dos contornos de grãos pode gerar materiais mais condutores e iremos explorar esse fenômeno para obter óxidos semicondutores com elevada condutividade eletrônica. (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)

DESTRO, FABRICIO B.; SCZANCOSKI, JULIO C.; SOARES, MARIO R. S.; LEITE, EDSON R.. Influence of SnO2 concentration on electrical response of alpha-Fe2O3 sintered with different thermal history conditions. CERAMICS INTERNATIONAL, v. 46, n. 17, p. 7-pg., 2020-12-01. (17/03135-5, 13/07296-2, 12/14004-5)

SOARES, MARIO R. S.; COSTA, CARLOS A. R.; LANZONI, EVANDRO M.; BETTINI, JEFFERSON; RAMIREZ, CARLOS A. O.; SOUZA, FLAVIO L.; LONGO, ELSON; LEITE, EDSON R.. Unraveling the Role of Sn Segregation in the Electronic Transport of Polycrystalline Hematite: Raising the Electronic Conductivity by Lowering the Grain-Boundary Blocking Effect. ADVANCED ELECTRONIC MATERIALS, v. 5, n. 6, JUN 2019. (17/03135-5, 17/02317-2, 13/07296-2)