Estudos das propriedades físicas do compósito cerâmico multiferróico PZT/NFO

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Portugal, Roney Junio de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Multiferróicos; Magnetoelétricos; Ferroelétricos; PZT; Cerâmicas; Dispersão dielétrica; Processos de condução; Multiferroics; Magnetoelectrics; Ferroelectrics; Ceramics; Dielectric dispersion
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/204457

Neste trabalho foram investigadas as propriedades físicas (estruturais, microestruturais, ferroelétricas, elétricas, dielétricas e magnéticas) de materiais cerâmicos multiferróicos a base de Pb(〖Zr〗_y 〖Ti〗_(1-y) ) O_3 (y=0,65), obtidos pelo método cerâmico convencional. Os sistemas Pb(〖Zr〗_0,65 〖Ti〗_0,35 ) O_3, (PZT) e 〖Ni〗_0,5 〖Zn〗_0,5 〖Fe〗_2 O_4,(NFO) foram sintetizados separadamente. Em seguida, foram misturados em proporções estequiométricas com o intuito de obter as amostras cerâmicas na forma de compósitos 〖NFO〗_x 〖PZT〗_((1-x) ). Estes sistemas exibem um grande potencial para aplicação em sistemas multiferrócos com propriedades magnetoelétricas. Os resultados mostraram que todas as composições estudadas apresentaram boas propriedades microestruturais, com morfologia homogênea e de boa densidade. Do ponto de vista das caracterizações estruturais, notou-se que na fase PZT dos compósitos houve modificações composicionais, caracterizadas pela substituição do íon Ti4+ pelos íons Ni2+, Fe3+ e Zn2+, prioritariamente nesta ordem, ocasionando modificações na temperatura de transição de fase ferroelétrica-paraelétrica. Esta modificação também fez com que surgisse uma desordem nas fases ferroelétricas, promovendo assim uma transição de fase difusa e com características similares aos relaxores. Por outro lado, os resultados das medidas elétricas revelaram a presença de processos de condução por vacâncias de oxigênio, para temperaturas abaixo da transição de fase ferroelétrica-paraelétrica, corroborando assim a modificação composicional. Este fenômeno de condução não foi observado no sistema PZT (fase pura). A partir da espectroscopia Raman foi possível identificar alterações nos modos de vibração correspondentes à mudança composicional na fase do PZT. Mesmo que existam estas modificações, foi possível constatar comportamentos ferroelétricos excelente concomitantemente com boas respostas magnéticas. Este comportamento se dá por dois fatores: aumento da fase de NFO no sistema PZT, e aumento de íons magnéticos no sítio B da estrutura perovskita (fase ferroelétrica), favorecendo a interação magnética. Por fim, com a resposta magnetoestritiva foi possível obter um parâmetro fundamental para determinar se as amostras pedem exibir um bom comportamento magnetoelétrico. Notou-se que, de fato, as amostras possuem boas respostas, especificamente a composição NFO003 fator que deve estar associado à relação de compromisso de modificação composicional entre a entrada de íons magnéticos na fase PZT e íons não magnéticos na fase NFO. Deve-se ressaltar que a modificação composicional é importante para os compósitos cerâmicos, pois a inserção de íons magnéticos a nível estrutural faz com que o sistema possua uma ampla faixa de resposta magnetoelétrica em função da frequência.