Publicação: Síntese e propriedades estruturais de filmes finos de PbTiO3 obtidos pelo método dos precursores poliméricos.
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CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
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Lima, Elton Carvalho de
Resumo
Os materiais ferroelétricos, descobertos em 1921 por Joseph Valasek, exibem polarização espontânea e reversível através da aplicação de um campo elétrico externo. Eles têm sido estudados extensivamente desde a década de 40, e apresentam diversas aplicações, tais como sensores piroelétricos, dispositivos de memória, dispositivos eletro-ópticos, capacitores, entre outras. Dentre esses materiais encontra-se o titanato de chumbo (PbTiO3 - PT), que apresenta estrutura perovskita com simetria tetragonal (grupo espacial P4mm) em temperatura ambiente, possui temperatura de Curie em torno de ~490 °C (temperatura de transição de fases ferroelétrica-paraelétrica), baixa permissividade dielétrica e alta polarização espontânea. Estas características tornam o PbTiO3 um material promissor para diversas aplicações, destacando-se entre elas os detectores de infravermelho e dispositivos piezoelétricos. Com o avanço das técnicas de síntese e caracterização, no entanto, novas propriedades foram descobertas e estudadas ao longo dos últimos anos, cujas origens ainda permanecem não esclarecidas. Desta forma, este trabalho tem como objetivo a síntese de filmes finos do sistema PT, bem como o estudo das propriedades estruturais e microestruturais. Os filmes foram sintetizados pelo método de Pechini (ou método dos percursores poliméricos), e suas caracterizações estruturais e microestruturais se deram pelas técnicas de difração de raios-X (DRX), espectroscopia Raman (ER) e microscopia de força atômica (AFM).
Abstract
Ferroelectric materials, discovered in 1921 by Joseph Valasek, exhibit spontaneous and reversible polarization upon application of an external electric field. They have been studied extensively since the 1940s, and have many applications, such as pyroelectric sensors, memory devices, electro-optical devices, capacitors, and others. Between them, lead titanate (PbTiO3 - PT) material stands out, which has a perovskite structure with tetragonal symmetry (P4mm space group), a Curie temperature of around ~490 °C (the ferroelectric-paraelectric phases transition temperature), low dielectric permittivity and high spontaneous polarization. These characteristics make the PbTiO3 a promising material for several applications, including infrared detectors and piezoelectric devices. With the advance of the synthesis and characterization techniques, however, new properties have been discovered and studied over the last years, whose real origin still remains unclear up today. In this way, this work aims the synthesis of PT thin films, as well as the study of the structural and microstructural properties. The films were synthesized by the Pechini’s method (or the polymeric precursors method), and their structural and microstructural characterizations were performed by X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy (RS) and atomic force microscopy (AFM) techniques.
Palavras-chave
Materiais ferroelétricos, Ferroelectric materials, Filmes Finos, Thin films, Titanato de chumbo, Lead titanate
Citação
MARIANO, Marcos Aparecido dos Santos. Síntese e propriedades estruturais de filmes finos de PbTiO3 obtidos pelo método dos precursores poliméricos. 2023. 82 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.7032.
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