Análise estrutural e estudo de transição de fase do composto P bxCd(1−x)T iO3: por difração de Raios X e espectroscopia Raman. - ARAÚJO, Kaio Cezar Gomes de. (2021)
Este trabalho tem como objetivo o estudo das propriedades estruturais e de transição de fase de compostos do tipo ABO3, através das técnicas experimentais de difração de raios X (DRX) e espectroscopia Raman, em que foram estudados os compostos P bT iO3 (PT), CdT iO3 (CT) e a substituição catiônica no sítio A entre esses dois materiais P bxCd(1−x)T iO3, nas concentrações de x = 1.0, 0.9, 0.8, 0.7, 0.6, 0.5, 0.4, 0.3, 0.2, 0.1 e 0.0. A síntese foi realizada pelo método de reação de estado sólido não convencional, com modificação dos reagentes P bO e CdO, mantendo a molaridade de T iO2 constante. O P bT iO3, em temperatura ambiente, é uma perovskita ferroelétrica que possui estrutura tetragonal, enquanto o CdT iO3 pode ser sintetizado para possuir estrutura romboétrica do tipo ilmenita centrossimétrica ou perovskita ortorrômbica. Porém, as temperaturas de síntese utilizadas neste trabalho favorecem apenas a fase ilmenita do CT, que é estável em temperatura ambiente e em temperaturas abaixo de 900 ◦C [1]. Ao realizar a substituição dos óxidos entre os titanatos de chumbo e cádmio, a temperatura de transição varia, bem como as demais propriedades físicas do composto, dando origem a um novo material. Foi constatada a obtenção de uma solução sólida para as concentrações de 0.8 P b e 0.9 P b, sendo majoritariamente na concentração de 0.9. Também foi observada, em x ≤ 0.7 P b, a coexistência das fases estruturais dos dois titanatos, o que indica a possível formação de um compósito particulado. Assim, possivelmente é obtido um material ainda ferroelétrico de estrutura perovskita com características inerentes do CT, que possui estrutura ilmenita centrossimétrica. Foi possível analisar as transições de fase desses compostos através do pico de soft mode (de mais baixa frequência) no espectro Raman com a substituição catiônica na estrutura do íon A e também através de estímulo por temperatura, determinando as novas temperaturas de transição de fase para as concentrações de x = 0.9, 0.5, 0.4 e 0.2, que informam os limites de temperatura em que o material pode ser implementado sem a perda total de suas características ferroelétricas. As modificações do P bT iO3 estudadas neste trabalho indicam alterações estruturais importantes como a redução do fator de tetragonalidade (c/a) e o aumento na densidade do material.