Investigação das propriedades dielétricas lineares e não lineares em materiais ferroelétricos (cerâmicos e filmes finos)

Resumo

Este projeto apresenta uma proposta de pesquisa na área de materiais ferroelétricos baseada na dispersão dielétrica com frequência, na faixa de 100Hz-2GHz para baixos e altos campos de medida, e apoiada na caracterização de propriedades dielétricas não-lineares de ferroelétricos relaxores cerâmicos e filmes finos. O grande interesse deve-se às potencialidades desses materiais para serem usados em aplicações práticas. Dentre as aplicações mais relevantes se destacam, por exemplo, seu uso em capacitores, sensores e memórias para dispositivos eletroeletrônicos. Investigações mais recentes têm despertado grande motivação no estudo da região de altas frequências, pelo crescente interesse no uso desses materiais em sistemas de comunicação em micro-ondas. Para tanto, propomos implementar a técnica de medidas dielétricas em micro-ondas para a caracterização de cerâmicas ferroelétricas, bem como estender a utilização da mesma em filmes finos ferroelétricos. Por outro lado, propõe-se a implementação das técnicas para estudar os fenômenos físicos responsáveis pela resposta dielétrica, através da determinação do primeiro e terceiro harmônicos da polarização, assim como a caracterização dielétrica em função da intensidade de campo elétrico AC de amplitude variável, e um campo DC sobreposto ao campo elétrico de AC de baixa intensidade. O uso concomitante dessas técnicas nos permite distinguir, dentre os diversos modelos teóricos ou fenomenológicos usualmente utilizados para a explicação de fenômenos observados nesses materiais e que ainda permanecem em discussão, ou seja, qual é o mais correto para uma descrição coerente de suas propriedades físicas. Destaca-se, sem dúvida, por um lado a anomalia dielétrica de altas frequências (denominada por muitos autores como fenômeno de dispersão dielétrica), assim como o efeito relaxor e de transição de fase difusa observada nesses para baixas frequências. A síntese e preparação dos materiais utilizados para a caracterização (cerâmicas ferroelétricas e filmes finos com estrutura perovskita ou tungstênio bronze) serão realizadas no próprio grupo de ferroelétricos do Departamento de Física e Química da UNESP - Campus de Ilha Solteira, onde será desenvolvido o projeto. (AU)