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

Processo: 07/00011-1
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de abril de 2007
Vigência (Término): 31 de março de 2011
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Valmor Roberto Mastelaro
Beneficiário:Alexandre Mesquita
Instituição-sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Propriedades elétricas   Propriedades estruturais   Difração por raios X

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.

Publicações científicas (7)
(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)
MESQUITA, ALEXANDRE; MICHALOWICZ, ALAIN; MOSCOVICI, JACQUES; PIZANI, PAULO SERGIO; MASTELARO, VALMOR ROBERTO. Relationship between ferroelectric properties and local structure of Pb1-xBaxZr0.40Ti0.60O3 ceramic materials studied by X-ray absorption and Raman spectroscopies. Journal of Solid State Chemistry, v. 240, p. 16-22, AUG 2016. Citações Web of Science: 1.
MESQUITA, A.; MICHALOWICZ, A.; PIZANI, P. S.; PROVOST, K.; MASTELARO, V. R. Local order of Pb1-xLaxZr0.40Ti0.60O3 ferroelectric ceramic materials probed by X-ray absorption and Raman spectroscopies. Journal of Alloys and Compounds, v. 582, p. 680-687, JAN 5 2014. Citações Web of Science: 5.
MESQUITA, A.; MICHALOWICZ, A.; MASTELARO, V. R. Dielectric and Structural Characterization of Pb(1-x)A(x)Zr(0.40)Ti(0.60)O(3) (A = Sr, Ca) Ferroelectric Ceramics. Science of Advanced Materials, v. 5, n. 9, p. 1264-1270, SEP 2013. Citações Web of Science: 2.
MESQUITA, ALEXANDRE; GODART, CLAUDE; MICHALOWICZ, ALAIN; MASTELARO, VALMOR R. Size-induced diffuse behavior in Pb0.89La0.11Zr0.40Ti0.60O3 nanocrystalline ferroelectric ceramics. SOLID STATE SCIENCES, v. 14, n. 9, p. 1392-1397, SEP 2012. Citações Web of Science: 2.
MESQUITA, ALEXANDRE; BASSO BERNARDI, MARIA INES; GODART, CLAUDE; PIZANI, PAULO SERGIO; MICHALOWICZ, ALAIN; MASTELARO, VALMOR ROBERTO. Grain size effect on the structural and dielectric properties of Pb0.85La0.15TiO3 ferroelectric ceramic compound. CERAMICS INTERNATIONAL, v. 38, n. 7, p. 5879-5887, SEP 2012. Citações Web of Science: 9.
MESQUITA, A.; MICHALOWICZ, A.; MASTELARO, V. R. Influence of Ba-substitution on the structural and ferroelectric properties of Pb1-xBaxZr0.40Ti0.60O3 ceramic materials. PHASE TRANSITIONS, v. 85, n. 8, p. 659-674, 2012. Citações Web of Science: 5.
MESQUITA, A.; MASTELARO, V. R.; MICHALOWICZ, A. In situ X-ray diffraction studies of phase transition in Pb1-x La x Zr0.40Ti0.60O3 ferroelectric ceramics. PHASE TRANSITIONS, v. 83, n. 4, p. 251-262, 2010. Citações Web of Science: 12.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
MESQUITA, Alexandre. Síntese e caracterização estrutural e dielétrica de compostos ferroelétricos \'PB IND.1-X\'\'R IND.X\'\'ZR IND.0,40\'\'TI IND.0,60\'\'O IND.3\' (R = La, Ba). 2011. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Física de São Carlos São Carlos.

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