Cerâmicas e filmes finos com propriedades eletroeletrônicas e multiferróicas: uma abordagem multidisciplinar empregando métodos químicos
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Data
2016-06-14
Autores
Simões, Alexandre Zirpoli [UNESP]
Título da Revista
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
The main goal of the present work was to obtain ceramic systems with perovskite structure based on Bi4Ti3O12, BiFeO3, PZT, CaBi2Nb2O9 with ferroelectric and multiferroic properties and observe the influence of chemical processing methods in the capacity of the crystal lattice network providing stability of polyoxides complex. For this purpose, ceramics and thin films with complex composition were studied and allowed electrical responses that demonstrate the technology advances in electroeletronics and as planar waveguides. The polymeric precursor method that considers the ability to fix metal using its chemical memory has been elucidated. Considerable advances have been achieved in the formation of Bi4Ti3O12, BiFeO3, PZT CaBi2Nb2O9 phases without deleterious phases crystallization, free from agglomerates, homogeneous distribution of particle size, high purity and crystallinity. It is noted that the concentration of the polymer chain forming reactants, the decomposition temperature and atmosphere employed during combustion of the polymer determine the reactivity of the metals oxides initially complexed. In particular for the ceramic powders, controlling the crystallization of secondary phases and the morphology allows to extend the application universe from compaction and sintering at lower temperatures with less variation in stoichiometry allowing its application in thick films, capacitors, catalysts, sensors, etc. To obtain thin films by chemical methods, by dip-coating or spin-coating, some variables must be controlled such as: composition, concentration, viscosity, temperature and time of annealing. The solutions characteristics are crucial in morphology, surface, density and crystallinity of the films. The advantage of this method is the possibility to work with a minimum concentration of additives in order to deposit layers ... (Complete abstract click electronic access below)
O objetivo central desta tese foi obter sistemas cerâmicos com estruturas perovskitas ferroelétricos e multiferróicos do tipo Bi4Ti3O12, BiFeO3, PZT, CaBi2Nb2O9 e observar a influencia dos métodos químicos de processamento na capacidade de formador da rede cristalina atuar na estabilidade dos complexos polióxidos. Para esse propósito, cerâmicas e filmes finos com composição complexa foram estudados e permitiram respostas elétricas que demonstram sem dúvida o avanço da tecnologia em eletroeletrônica e como guias de onda planar. O método dos precursores poliméricos que considera a capacidade de fixar metais de forma que estes utilizem sua memória química foi elucidado. Avanços consideráveis foram alcançados na formação de fases como Bi4Ti3O12, BiFeO3, PZT, CaBi2Nb2O9 sem a cristalização de fases deletérias, livre de aglomerados, distribuição homogênea do tamanho de partículas, elevada pureza e cristalinidade. Vale destacar que a concentração dos reagentes formadores da cadeia polimérica, a temperatura de decomposição e a atmosfera utilizada durante a combustão do polímero determinam a reatividade dos óxidos dos metais que se formam inicialmente complexados. Em específico para os pós cerâmicos, o controle da cristalização das fases secundárias e da morfologia permite ampliar o universo de aplicação dos desde sua compactação e sinterização em temperaturas menores com menor variação da estequiometria até sua aplicação em filmes espessos, capacitores, catalisadores, sensores, etc. Para obtenção de filmes finos por métodos químicos, por dip-coating ou spin-coating, um número muito grande de variáveis devem ser controlados como: composição, concentração, viscosidade, temperatura e tempo de tratamento do filme. As características das soluções são determinantes na morfologia, superfície,... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
O objetivo central desta tese foi obter sistemas cerâmicos com estruturas perovskitas ferroelétricos e multiferróicos do tipo Bi4Ti3O12, BiFeO3, PZT, CaBi2Nb2O9 e observar a influencia dos métodos químicos de processamento na capacidade de formador da rede cristalina atuar na estabilidade dos complexos polióxidos. Para esse propósito, cerâmicas e filmes finos com composição complexa foram estudados e permitiram respostas elétricas que demonstram sem dúvida o avanço da tecnologia em eletroeletrônica e como guias de onda planar. O método dos precursores poliméricos que considera a capacidade de fixar metais de forma que estes utilizem sua memória química foi elucidado. Avanços consideráveis foram alcançados na formação de fases como Bi4Ti3O12, BiFeO3, PZT, CaBi2Nb2O9 sem a cristalização de fases deletérias, livre de aglomerados, distribuição homogênea do tamanho de partículas, elevada pureza e cristalinidade. Vale destacar que a concentração dos reagentes formadores da cadeia polimérica, a temperatura de decomposição e a atmosfera utilizada durante a combustão do polímero determinam a reatividade dos óxidos dos metais que se formam inicialmente complexados. Em específico para os pós cerâmicos, o controle da cristalização das fases secundárias e da morfologia permite ampliar o universo de aplicação dos desde sua compactação e sinterização em temperaturas menores com menor variação da estequiometria até sua aplicação em filmes espessos, capacitores, catalisadores, sensores, etc. Para obtenção de filmes finos por métodos químicos, por dip-coating ou spin-coating, um número muito grande de variáveis devem ser controlados como: composição, concentração, viscosidade, temperatura e tempo de tratamento do filme. As características das soluções são determinantes na morfologia, superfície,... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Descrição
Palavras-chave
Ferroeletricidade, Cerâmica, Filmes finos, Cristalização, Ceramics
Como citar
SIMÕES, Alexandre Zirpoli. Cerâmicas e filmes finos com propriedades eletroeletrônicas e multiferróicas: uma abordagem multidisciplinar empregando métodos químicos. 2016. 105 f. Tese (Livre-docência) - Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá, 2016.