Óxidos de alta entropia: explorando propriedades estruturais, térmicas e luminescentes do óxido de terras raras (Gd0,2Eu0,2Tb0,2Er0,2Yb0,2)2O3

• Processo: 23/17865-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
• Pesquisador responsável: Ricardo Alexandre Galdino da Silva
• Beneficiário: Mayara Hitomi Rosa Suenaga
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas (ICAQF). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus Diadema. Diadema , SP, Brasil
• Assunto(s): Óxidos Terras raras Materiais cerâmicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Alta entropia | oxidos | Terras Raras | Cerâmicos

Resumo

Compostos de alta entropia têm ganhado atenção da comunidade científica na última década, como ligas de alta entropia e mais recentemente, óxidos de alta entropia. O crescente interesse nesses materiais está relacionado em suas propriedades exclusivas que surgem em relação aos compostos tradicionais, como propriedades luminescentes, magnéticas, estruturais e elétricas. Isso permite a aplicação em diversas áreas onde o controle e precisão dessas propriedades são importantes, como sensores magnéticos, piezoelétricos e fotossensores, além de terem promissoras aplicações em baterias, células solares e conversão de energia. Portanto, isso caracteriza os óxidos de alta entropia como materiais funcionais e inteligentes com alto potencial tecnológico. Os compostos de alta entropia são formados a partir cinco ou mais elementos que tendem a formar solução sólida, portanto, permitem um número elevado de configurações possíveis, ou seja, a entropia configuracional é elevada e daí o termo alta entropia nesses materiais. Os lantanídeos são formados por um grupo de 15 elementos 57La ao 71Lu onde, ao serem incluídos 21Sc e 39Y passam a ser denominados de terras raras. Apresentam propriedades singulares devido às configurações eletrônicas envolvendo orbitais 4f, principalmente no estado de oxidação trivalente, conferindo boas propriedades luminescentes em ampla faixa de espectro eletromagnético. Portanto, os óxidos do tipo R2O3 (R = elemento de terra rara) são interessantes e a simetria cúbica de alguns deles permitem a formação de óxidos multicomponentes equimolares em solução sólida, como os óxidos de alta entropia do tipo (Gd0,2Eu0,2Tb0,2Er0,2Yb0,2)2O3. Esse projeto propõe o estudo do óxido de alta entropia (Gd0,2Eu0,2Tb0,2Er0,2Yb0,2)2O3 com foco em suas propriedades estruturais, térmicas e luminescentes. A formação do óxido de alta entropia se dará de forma progressiva, adicionando um óxido por vez para entender como cada óxido modifica o material multicomponente, como modificações na rede cristalina e no espectro de emissão.