Implementação da técnica de Espectroscopia de Impedâncias para estudo de propriedades físicas em Materiais Ferroelétricos

  • Carolina Hathenher Rodrigues Universidade Federal de Uberlândia
  • José de los Santos Guerra Universidade Federal de Uberlândia
Palavras-chave: Espectroscopia de impedância, eletro-cerâmicas, ferroelétricos

Resumo

A Espectroscopia de Impedância Complexa (EIC) é um método não destrutivo capaz de estudar as propriedades microestruturais e elétricas de sistemas óxidos policristalinos. Este método permite correlacionar as características estruturais e elétricas destes materiais em uma ampla faixa de freqüência e temperatura. A EIC também é capaz de descrever os processos elétricos inerentes de materiais através da aplicação de um campo elétrico de corrente alternada como perturbação de entrada, o que ajuda a separar as contribuições das regiões eletro-ativas, tais como efeitos de grão e de contornos de grão. A partir de análises por espectroscopia de impedância, é possível investigar as propriedades elétricas de uma grande variedade de eletro-cerâmicas, incluindo os materiais ferroelétricos, eletrólitos sólidos e condutores mistos. Em muitos casos, as cerâmicas estudadas contém ambos os efeitos, impedâncias intra- e inter-granulares ligadas em série, e a EIC pode ser usada para determinar a dependência com a temperatura das componentes resistivas (R) e capacitivas (C) de cada região. A fim de obter essas informações, é importante modelar os dados experimentais utilizando um circuito elétrico equivalente, ou seja, uma combinação de resistores, capacitores e elementos de fase constante (CPE), ligados em série e/ou paralelo, o que dá a mesma resposta da impedância. Com o uso desta técnica é possível separar a componente real e imaginária dos parâmetros elétricos e, portanto, fornece uma verdadeira imagem das propriedades do material. Este trabalho reporta a investigação das propriedades elétricas e dielétricas do sistema cerâmico ferroelétrico titanato e zirconato de chumbo modificado com lantânio (PLZT), obtidas pelo método cerâmico convencional, usando a técnica de espectroscopia de impedância. Os resultados foram analisados em uma ampla faixa de freqüência e temperatura.

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Biografia do Autor

Carolina Hathenher Rodrigues, Universidade Federal de Uberlândia
Atualmente é aluna de graduação em Física do Instituto de Física da Universidade Federal de Uberlândia. Tem experiência na área de Física, com ênfase em Física da Matéria Condensada e Ciência de Materiais. Participa das atividades de pesquisa como aluna de iniciação científica no Grupo de Ferroelétricos e Materiais Multifuncionais do Instituto de Física.
José de los Santos Guerra, Universidade Federal de Uberlândia
José de los Santos Guerra concluiu o doutorado em Física pela Universidade Federal de São Carlos em 2004. Possui graduação em Bacharel em Física (1996) e Mestrado em Ciências Físicas (1999), ambos pela Universidade de Havana, Cuba. Atualmente é Professor Adjunto 2 do Instituto de Física, Universidade Federal de Uberlândia, Campus Santa Mônica. Publicou mais de 60 artigos em periódicos especializados e 122 trabalhos em anais de eventos nacionais e internacionais. Entre 1996 e 2011 participou de 35 projetos de pesquisa. Atualmente participa de 6 projetos de pesquisa. Atua na área de Física da Matéria Condensada e/ou Engenharia e Ciência de Materiais, com ênfase nas propriedades dielétricas, magnéticas, mecânicas e acústicas da matéria condensada. Possui experiência em temas relacionados com a preparação (obtenção), caracterização e fenomenologia de materiais, especificamente, materiais ferroelétricos e multiferróicos, cerâmicos e filmes finos. Em suas atividades profissionais interagiu com mais de 50 colaboradores em co-autorias de trabalhos científicos. Em seu currículo Lattes os termos mais freqüentes na contextualização da produção científica, tecnológica e artístico-cultural são: Materiais dielétricos, ferroelétricos, piezoelétricos, piroelétricos, multiferróicos, materiais cerâmicos e filmes finos (BaTiO3, PbTiO3, SBN, PZT, PLZT, PMN, etc), relaxores, relaxação dielétrica, microondas, polímeros condutores, polianilina.
Publicado
2015-12-16
Seção
Física