Síntese e Caraterização de MgxPb(1-x)TiO3

• Main Author: Nóbrega, Jaldair Araújo e
• Other Authors: Rodrigues, Ariano De Giovanni
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de São Carlos 2018
• Subjects: Cerâmicas ferroelétricas; Síntese; Raman; Transição de fase; Ferroelectric ceramics; Synthesis; Phase transition; CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
• Online Access: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/9373

Submitted by Aelson Maciera ([e-mail]) on 2018-02-01T16:29:26Z No. of bitstreams: 1 TeseJAN.pdf: 5398076 bytes, checksum: 23f1bcf63802cdec3d1b5caf6731eca8 (MD5) === Approved for entry into archive by Ronildo Prado ([e-mail]) on 2018-02-01T19:07:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseJAN.pdf: 5398076 bytes, checksum: 23f1bcf63802cdec3d1b5caf6731eca8 (MD5) === Approved for entry into archive by Ronildo Prado ([e-mail]) on 2018-02-01T19:08:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseJAN.pdf: 5398076 bytes, checksum: 23f1bcf63802cdec3d1b5caf6731eca8 (MD5) === Made available in DSpace on 2018-02-01T19:11:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseJAN.pdf: 5398076 bytes, checksum: 23f1bcf63802cdec3d1b5caf6731eca8 (MD5) Previous issue date: 2015-08-14 === Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) === We report the investigation of structural, optical and electrical properties of the MgxPb(1- x)TiO3 ceramic system produced by mechanosynthesis. The solid state reaction manufacturing method has been proved to be an efficient alternative to manufacture this type of material. By using Raman spectroscopy techniques it was possible observe the effects induced by pressure, from 0 up to 14 GPa, and by temperature from 10 up to 723 K for the samples with x ranging from 0.2 to 1.0. Complementary characterization techniques were also used, including X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Optical Absorption Spectroscopy and Electrical Impedance. XRD enabled the study of structural changes related to the increase in Mg concentrations. Raman analysis allowed the study of vibrational modes, in particular the transversely optical mode E(1TO) of lower frequency in order to characterize the phase transition from tetragonal-ferroelectric to cubic-paraelectric phases. From these results it was possible to construct a phase diagram that relates Mg concentration, temperature and hydrostatic pressure, yielding determine critical temperature (Tc) and critical pressure (Pc) in which phase transition occurs for each sample. Permittivity dielectric measurements were performed for each material, through which it was possible to compare the effects of Mg ratios in the modification of the values of these properties. Finally, a study of optical absorption as a function of Mg concentration was conducted, evidencing changes in gap energies related to the increase of Mg incorporation. The lowest values, 2.86 and 2.9 eV correspond to samples with concentrations of 0.4 and 0.2, respectively. Thus, from a technological point of view, these characteristics are interesting for applications in devices operating in the microwave region. === Neste trabalho foram investigados os efeitos estruturais, ópticos e elétricos do sistema cerâmico MgxPb(1-x)TiO3 produzido por mecano-síntese. O método de fabricação de reação de estado sólido mostrou-se uma alternativa eficiente de fabricação do material. Utilizandose de técnicas de espectroscopia Raman, foram observados os efeitos da pressão, de 0 a 14 GPa, e temperatura, de 10 a 723 K, para as amostras com x variando de 0,2 a 1,0. Também foram usadas técnicas complementares de caracterização entre elas a Difração de Raio-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Absorção Óptica e de Espectroscopia de Impedância Elétrica. A técnica de DRX possibilitou o estudo da alteração estrutural relacionada ao aumento das concentrações de Mg. As análises Raman permitiram o estudo dos modos vibracionais, em especial o modo transversal óptico E(1TO) de mais baixa frequência, a fim de caracterizar a transição de fase, da fase tetragonal ferroelétrica para a cúbica paraelétrica. A partir desses resultados foi possível construir um diagrama de fase relativo à concentração de Mg, com a temperatura e pressão hidrostática, obtendo-se temperatura crítica (Tc) e pressão crítica (Pc) nas quais ocorrem transição de fase para cada amostra. Foram realizadas medidas de permissividades dielétricas para cada material, por meio das quais foi possível a comparação dos efeitos das proporções Mg na alteração dos valores dessas propriedades. Por fim, foi realizado um estudo de absorção óptica em função da concentração de Mg, onde mostrou-se que há alteração do gap relacionada ao aumento da concentração de Mg. Os valores mais baixos, 2,86 e 2,9 eV correspondem a amostras com concentração de 0,4 e 0,2, respectivamente. Assim, do ponto de vista tecnológico, as características encontradas mostram-se úteis para dispositivos que operam na região das micro-ondas.