Síntese e Caracterização de Materiais Ferroelétricos e Multiferroicos para Aplicações em Armazenamento e Conversores de Energia (Mecânica e Fotovoltaica)"

• Processo: 23/05716-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: José Antonio Eiras
• Beneficiário: Mahmoud Saleh Mohammed Alkathy
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 17/13769-1 - Materiais multiferróicos e ferroelétricos para conversores de energia: síntese, propriedades, fenomenologia e aplicações, AP.TEM
• Assunto(s): Materiais ferroelétricos Multiferroicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Ferroelétricos | Fotoferroelétricos | magnetoelétricos | multiferróicos | Materiais Ferroicos

Resumo

Neste projeto propõe-se sintetizar e caracterizar materiais ferroelétricos e multiferroicos, na forma de filmes finos (depositados por "RF Sputtering"), monólitos cerâmicos (por métodos convencionais e por "Spark Plasma Sintering" - SPS) e/ou monocristais (pela técnica Bridgmann), preparados pelo bolsista e integrantes da equipe integrante do projeto temático. Caracterizações serão realizadas visando maximizar e sintonizar suas propriedades multiferroicas (ferroelétricas/magnéticas), piezoelétricas e fotovoltaicas, com vistas à aplicações desses materiais em conversores de energia mecânica ou solar em energia elétrica. Pretendemos preparar cerâmicas e filmes, ferroelétricos e multiferroicos, à base de perovskitas complexas de Pb(Fe,B)O3 (B = Nb, W, Ta, Ti) e soluções sólidas livres de chumbo à base de (Bi4,Ti3)O12 ou de K(Na,Nb)O3. O bolsista deverá dar suporte técnico científico aos demais integrantes do nosso grupo, para a utilização de técnicas experimentais, análise e representação de resultados experimentais, desenvolvimento de protótipos de dispositivos baseados na combinação do efeito fotovoltaico com as outras propriedades físicas de materiais ferroelétricos e multiferroicos investigados por outros integrantes da equipe.

Publicações científicas

(11)

(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)

ALKATHY, MAHMOUD. S.; MILTON, FLAVIO PAULO; ZABOTTO, FABIO L.; GATASHEH, MANSOUR K.; KASSIM, H. A.; RAJU, K. C. JAMES; EIRAS, JOSE A.. Improve energy storage performance by tweaking grain size and widening the energy bandgap in modified BaTiO₃ ceramics. INDIAN JOURNAL OF PHYSICS, v. N/A, p. 14-pg., 2024-06-08. (23/05716-6, 17/13769-1)

ALKATHY, MAHMOUD S.; ZABOTTO, FABIO L.; MASTELARO, VALMOR R.; MILTON, FLAVIO PAULO; SILVA, DANIEL MATOS; SANTOS, IVAIR A.; EIRAS, J. A.. Band gap tuning in samarium-modified bismuth titanate ferroelectric via iron doping for photovoltaic applications. Ferroelectrics, v. 618, n. 4, p. 12-pg., 2024-03-11. (23/05716-6, 17/13769-1)

ALKATHY, MAHMOUD. S.; KASSIM, H. A.; GATASHEH, MANSOUR K.; GOUD, J. PUNDAREEKAM; EIRAS, JOSE A.. ACHIEVING SUPERIOR ENERGY STORAGE PERFORMANCE IN BARIUM TITANATE CERAMICS VIA A RARE EARTH CO-DOPING STRATEGY. CERAMICS-SILIKATY, v. 68, n. 4, p. 11-pg., 2024-01-01. (23/05716-6, 17/13769-1)

ALKATHY, MAHMOUD S.; PATTIPAKA, SRINIVAS; GATASHEH, MANSOUR K.; ZABOTTO, FABIO L.; EIRAS, JOSE A.. Manganese and Magnesium Co-doped Barium Titanate: A Route Towards Enhanced Energy Storage Performance via Defect Dipoles Engineering. Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials, v. 34, n. 3, p. 15-pg., 2023-10-12. (23/05716-6, 17/13769-1)

ALKATHY, MAHMOUD S.; GATASHEH, MANSOUR K.; ZABOTTO, FABIO L.; KASSIM, H. A.; RAJU, K. C. JAMES; EIRAS, JOSE A.. Enhancing energy storage performance in BaTiO₃ ceramics via Mg and La co-doping strategy. JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE-MATERIALS IN ELECTRONICS, v. 35, n. 15, p. 11-pg., 2024-05-01. (23/05716-6, 17/13769-1)

GUALDI, ALEXANDRE JOSE; BATACLINE, LEONARDO DOS SANTOS; SANTO, GUSTAVO CORREIA ESPIRITO; ALKATHY, MAHMOUD S.; ZABOTTO, FABIO LUIS. Synthesis and high-frequency magnetoelectric characterization of the 0-3 particulate lead-free multiferroic composite KNN/CFO. JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER, v. 36, n. 33, p. 7-pg., 2024-08-21. (19/24603-2, 23/05716-6, 17/13769-1)

GATASHEH, MANSOUR K.; ALKATHY, MAHMOUD S.; KASSIM, HAMOUD ABDOH; GOUD, JAKKAPALLY PUNDAREEKAM; EIRAS, JOSE A.. Effect of gamma rays irradiation in the structure, optical, and electrical properties of samarium doped bismuth titanate ceramics. OPEN CHEMISTRY, v. 21, n. 1, p. 10-pg., 2023-09-29. (17/13769-1, 23/05716-6)

ALKATHY, MAHMOUD S.; RAJESH, YALAMBAKU; KASSIM, H. A.; GATASHEH, MANSOUR K.; ZABOTTO, FABIO L.; RAJU, K. C. JAMES; EIRAS, JOSE A.. Enhancing energy storage performance in barium titanate ceramics through mg-doping via creation of defect dipoles engineering. JOURNAL OF THE AUSTRALIAN CERAMIC SOCIETY, v. N/A, p. 13-pg., 2024-09-04. (23/05716-6, 17/13769-1, 23/06088-9)

ALKATHY, MAHMOUD S.; MILTON, FLAVIO PAULO; GATASHEH, MANSOUR K.; ZABOTTO, FABIO LUIZ; KASSIM, H. A.; RAJU, K. C. JAMES; EIRAS, JOSE A.. Enhancing dielectric properties and thermal stability in microwave-synthesized Nd-modified barium titanate nanoceramics for possible MLCC applications. APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING, v. 130, n. 6, p. 13-pg., 2024-06-01. (23/05716-6, 17/13769-1)

ALKATHY, MAHMOUD S.; RAJESH, YALAMBAKU; MILTON, FLAVIO PAULO; ZABOTTO, FABIO L.; MASTELARO, VALMOR R.; SILVA, DANIEL MATOS; SANTOS, IVAIR A.; EIRAS, J. A.. Achieving multiferroic properties in bismuth titanate ceramics via a tri-doping engineering mechanism with Co, Sm, and La at room temperature. JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE-MATERIALS IN ELECTRONICS, v. 35, n. 23, p. 15-pg., 2024-08-01. (23/05716-6, 17/13769-1, 23/06088-9)

ALI, OTHMAN; ALKATHY, MAHMOUD S.; SURESH, E. K.; GHOSH, AVIJIT; RAJU, K. C. JAMES. Tunable energy bandgap of Fe-doped (Bi, Li) co-substituted barium titanate. PHYSICA SCRIPTA, v. 99, n. 3, p. 14-pg., 2024-03-01. (23/05716-6)