Caracterização de estados eletrônicos e fônons em nanopartículas ou filmes finos de Perovskita BaSnO3 e versões substituídas com La3+, Nb5+ e Sb5+ por Espectroscopia de Perda de Energia de Elétrons (EELS)

• Processo: 25/05259-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Edson Roberto Leite
• Beneficiário: Derik Tilly Machado
• Supervisor: Maureen Joel Lagos
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: McMaster University, Canadá
• Vinculado à bolsa: 23/00906-1 - Síntese e Caracterização estrutural avançada de filmes de BaSnO3 por Espectroscopia de perda de energia de elétrons (EELS) e Função de Distribuição de Pares por Difração de Elétrons (ePDF), BP.DR
• Assunto(s): Microscopia eletrônica Nanotecnologia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Barium Tin Oxide | Electron Energy Loss Spectroscopy | Electron Microscopy | Eletronic states | Perovsikite Oxide | Phonons | Nanotecnologia

Resumo

Óxidos transparentes condutores são compostos amplamente utilizados em dispositivos eletrônicos, pois apresentam uma rara combinação de alta transparência óptica e alta condutividade elétrica. A pervoskita cúbica BaSnO3 e sua versão com La são compostos com propriedades interessantes para substituir os óxidos condutores transparentes mais utilizados (Sn-In2O3 e F-SnO2) pois apresentam comportamento semicondutor do tipo n, alta mobilidade eletrônica (320cm²V-1s -1) e estabilidade estrutural, sendo aplicados em water splitting e células solares. A maioria dos esforços da comunidade científica tem sido para avaliar as propriedades semicondutoras do tipo n por meio da dopagem do sítio A, com pouco trabalho sendo realizado para avaliar os efeitos da substituição do tipo n no sítio B ou em ambos os sítios. Por meio de substituições elementares de elementos no estado +3 em A e/ou estado +5 em B, pretendemos criar e controlar a quantidade de defeitos de oxigênio na perovskita BaSnO3 para gerar uma maior quantidade de portadores de carga para aumentar sua condutividade eletrônica. Neste projeto avaliaremos as propriedades ópticas, estado eletrônico e modos de fônons da perovskita BaSnO3 e suas versões substituídas com La3+ (LBSO) no sítio A, Nb5+ (BNSO) e Sb5+ (BSSO) no sítio B e em ambos os sítios por La3+/Nb5+ (LBNSO) e La3+/Sb5+ (LBSSO) por meio de espectroscopia de perda de energia de elétrons (EELS). Portanto, a técnica de espectroscopia de perda de energia de elétrons (EELS) se apresenta como uma excelente opção para caracterizar essas perovskitas, pois permite a aquisição de informações com alta resolução espacial e energética sobre suas propriedades eletrônicas, estruturais e químicas. (AU)