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Estudo das Propriedades de Filmes Nanoestruturados de CaCu3Ti4O12

Processo: 09/00367-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de maio de 2009
Vigência (Término): 30 de abril de 2013
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:José Arana Varela
Beneficiário:Anderson André Felix
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:04/14932-3 - Influência da texturização e de defeitos cristalinos nas propriedades ferroelétricas de filmes finos e cerâmicos, AP.TEM
Assunto(s):Filmes finos   Dielétricos

Resumo

Recentemente, o Titanato de cálcio e cobre CaCu3Ti4O12 (CCTO) tem despertado grande interesse científico e tecnológico devido a sua constante dielétrica gigante e elevados coeficientes de não-linearidade na resposta tensão-corrente, propriedades muitos interessantes para aplicações em dispositivos tais como sensores e memórias de acesso, varistores, etc. Entretanto, a literatura proposta para explicar a origem de ambas as propriedades é controversa e exige uma melhor formulação teórica. Desta forma, a realização de um estudo sistemático dos mecanismos que permitam explicar as inesperadas propriedades elétricas e dielétricas colossais do CaCu3Ti4O12 constituem o principal objetivo e desafio deste projeto de pesquisa. A síntese de filmes finos de CCTO e a otimização de parâmetros tais como a espessura, a morfologia e a estrutura das amostras compõem o objetivo inicial deste projeto de pesquisa. Em uma etapa seguinte serão realizados estudos para análise do comportamento dielétrico e não-ôhmico mediante espectroscopia dielétrica e medidas de tensão-corrente. Nestes sistemas serão estudados detalhadamente ainda a morfologia das amostras utilizando-se microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de transmissão (MET) e pretende-se correlacionar as propriedades morfológico-estruturais com as propriedades elétricas para explicar as propriedades apresentadas pelo CCTO. As propriedades elétricas também serão estudadas em freqüências variadas com o objetivo de separar diferentes contribuições para o efeito macroscópico. Neste caso, modelamentos utilizando circuitos equivalentes serão utilizados para verificar a consistência dos modelos físicos propostos com os verificados experimentalmente.

Publicações científicas (6)
(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)
FELIX, A. A.; SPREITZER, M.; VENGUST, D.; SUVOROV, D.; ORLANDI, M. O. Probing the effects of oxygen-related defects on the optical and luminescence properties in CaCu3Ti4O12 ceramics. Journal of the European Ceramic Society, v. 38, n. 15, p. 5002-5006, DEC 2018. Citações Web of Science: 1.
FELIX, ANDERSON A.; BEZZON, VINICIUS D. N.; ORLANDI, MARCELO O.; VENGUST, DAMJAN; SPREITZER, MATJAZ; LONGO, ELSON; SUVOROV, DANILO; VARELA, JOSE A. Role of oxygen on the phase stability and microstructure evolution of CaCu3Ti4O12 ceramics. Journal of the European Ceramic Society, v. 37, n. 1, p. 129-136, JAN 2017. Citações Web of Science: 20.
OLIVEIRA, L. H.; DE MOURA, A. P.; LA PORTA, F. A.; NOGUEIRA, I. C.; AGUIAR, E. C.; SEQUINEL, T.; ROSA, I. L. V.; LONGO, E.; VARELA, J. A. Influence of Cu-doping on the structural and optical properties of CaTiO3 powders. Materials Research Bulletin, v. 81, p. 1-9, SEP 2016. Citações Web of Science: 11.
FELIX, A. A.; LONGO, E.; VARELA, J. A.; ORLANDI, M. O. Gas sensing and conductivity relationship on nanoporous thin films: A CaCu3Ti4O12 case study. Thin Solid Films, v. 604, p. 69-73, APR 1 2016. Citações Web of Science: 5.
FELIX, A. A.; RUPP, J. L. M.; VARELA, J. A.; ORLANDI, M. O. Multi-functional properties of CaCu3Ti4O12 thin films. Journal of Applied Physics, v. 112, n. 5 SEP 1 2012. Citações Web of Science: 21.
FELIX, A. A.; ORLANDI, M. O.; VARELA, J. A. Schottky-type grain boundaries in CCTO ceramics. Solid State Communications, v. 151, n. 19, p. 1377-1381, OCT 2011. Citações Web of Science: 59.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
FELIX, Anderson André. Propriedades multifuncionais do CaCu3Ti4O12 : estudo dos mecanismos e suas aplicações. 2013. 104 f. Tese de Doutorado - Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho" POSMAT - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais.

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