COSTA, R. C. S. Estudo experimental e numérico de uma antena ressoadora dielétrica baseada em CaTi1-x(Nb 2/3 Li 1/3)xO3-δ (CNLTO) e CaTi1-x(Nb 1/2 Ln 1/2)xO3 (Ln=Bi (CNBTO) e Fe(CNFTO)) para aplicações em bluetooth. 2007. 97 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-04-05T12:26:54Z No. of bitstreams: 1 2007_dis_rcscosta.pdf: 2765779 bytes, checksum: fbff5efc28562ffdf71d7c53fb59878d (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-04-06T17:23:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_dis_rcscosta.pdf: 2765779 bytes, checksum: fbff5efc28562ffdf71d7c53fb59878d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-06T17:23:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_dis_rcscosta.pdf: 2765779 bytes, checksum: fbff5efc28562ffdf71d7c53fb59878d (MD5) Previous issue date: 2007-09-10 / The progress of telecommunication industry is highly dependent of the fabrication of low cost, quality factor and smaller size of the individual components for commercial applications. This kind of characteristics are necessary to warranty that the signal have well suited frequency, avoiding the noise interference signals, that could affect the performance of the telecommunication systems. Dielectric ceramics have significant advantages of light weight, low cost, small size, low profile, high radiation eficiency, low production cost and ease of integration with other active or passive microwave integrated circuit. This work will provide a new ceramic material that could be used in a miniature antenna for Bluetooth applications. This work is divided in three stages. The first one is develop a new material with a good dielectric permittivity (25 < ²r < 50), high quality factor (Q > 5000) and low temperature coeficient of resonant frequency (¿f ). The second one characterize the developed material by XDR, Raman, Infrared and dielectric spectroscopy in microwave region. The last one is build and simulate the antenna made with the developed dielectric material. / O progresso da indústria de telecomunicações depende da fabricação em larga escala de circuitos de baixo custo, alto desempenho elétrico, confiabilidade e passividade de miniaturização. Estas características são necessárias para garantir que os sinais transmitidos sejam confinados a uma freqüência bem definida, evitando assim sinais que possam interferir no desempenho satisfatório de sistemas de telecomunicações. As cerâmicas dielétricas fornecem vantagens significantes em termos de compactação, peso, estabilidade térmica e custos de produção em dispositivos de micro-ondas, além de possuir uma grande facilidade de integração com outros circuitos integrados de microondas. Este trabalho consiste no desenvolvimento e caracterização de um novo tipo de material cerâmico para ser utilizado como uma antena miniatura para aplicações em Bluetooth (2.4 GHz). O trabalho está dividido em três etapas. A primeira consiste em desenvolver um novo material que possua constante dielétrica (25 < ²r < 50), um alto fator de qualidade (Q > 5000) e um coeficiente de temperatura da freqüência de ressonância (¿f ) próximo de zero. A segunda consiste em caracterizar o material desenvolvido através de Difração de Raios-X e Espectroscopias Raman, Infra-vermelho e Dielétrica. A última etapa consiste em fabricar e simular a antena feita com o material desenvolvido, comparando o desempenho teórico com o prático.

Estudos do comportamento dielétrico, viscoelástico e fisico-químico, em função do tempo de envelhecimento, foram realizados no polietileno reticulado (XLPE). Neste trabalho, utilizaram-se amostras comerciais de cabos isolados, envelhecidas em condições definidas no laboratório e amostras envelhecidas em campo durante 25 anos. As amostras foram cortadas com aproximadamente 150 ?m de espessura, desde a camada mais externa até a camada mais interna do polietileno. A espectroscopia dielétrica foi realizada no intervalo de 10 ?Hz a 1 MHz e mostra a presença de picos de relaxação, obedecendo as formas assintóticas da função susceptibilidade de Dissado-Hill. Com o envelhecimento em laboratório a temperatura ambiente (RT) e campo, a região mais externa mostra processo de condução quase permanente, dominando com o envelhecimento. Por outro lado, com o envelhecimento em temperaturas superiores, observou-se um processo tipo perda plana (\"flat-loss\") de relaxação dipolar dominando em regiões mais internas. O comportamento viscoelástico foi investigado, através de análise dinâmico-mecânica, e indica que um envelhecimento de natureza eletroquímica gera diferentes processos como: quebra de cadeias, variações na cristalinidade e reticulação, com o envelhecimento. Além disso, estes resultados foram confrontados com outros resultados, obtidos através de técnicas adicionais, como: espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier, difratometria de raios-X, grau de reticulação, microscopias ópticas e de varredura eletrônica. / Dielectric, viscoelastic and physical-chemical studies have been performed in cross- Linked polyethylene (XLPE) as a function of the aging time. This work was carried out in insulation cables field aged for twenty five years and XLPE cables laboratory aged under multi-stressing conditions. The samples, field and laboratory aged, were peeled with approximately 150 ?m thickness, at the surface just below the outer layer just above the inner layer. The dielectric spectroscopy, carried out in the frequency range 1 ?Hz to 1 MHz, show the presence of relaxation peaks obeying the asymptotic foms of Dissado and Hill susceptibility functions. For the aged samples, obtained from the outer layer position, conduction near pemanent process with aging time was observed. On the other hand, at middle and inner layer positions, was observed a Flat-loss process, which becomes dominant with aging time. In addition, viscoelastic properties have also been investigated through dynamic mechanical analysis, suggesting that eletrochemical aging effects generates different processes involving: chains breakage, changes cristallinity and cross-linking with aging time. Furthermore, the previous results have been confronted with other results obtained with additional techniques such as: Fourier transform infrared spectroscopy, X-rays measurements, cross-link degree, optical and scanning electronic microscopies.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-03-28Bitstream added on 2014-06-13T20:53:37Z : No. of bitstreams: 1 lima_ec_me_ilha.pdf: 1115521 bytes, checksum: f5f35d380cc8ae166f782e9bacab5a4a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente estudo destina-se à investigação sistemática das propriedades dielétricas de cerâmicas ferroelétricas relaxoras de Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 (PMN). A resposta dielétrica em ferroelétricos relaxores, sob diferentes condições de excitações elétricas externas, deve ser considerada com especial atenção, posto que a fenomenologia para os estudos reportados na literatura não está completamente fundamentada. Sob tais considerações, a finalidade do presente trabalho é investigar o comportamento da permissividade dielétrica (e = e´ + i e´´) de cerâmicas PMN em função de campos elétricos AC e DC, em uma ampla faixa de freqüências (20 Hz a 1 MHz) e temperatura (20 K a 800 K). O estudo da dispersão dielétrica com a freqüência foi realizado em termos da relação de Vogel-Fulcher, permitindo a determinação da energia de ativação (Ea) e da temperatura de congelamento (Tf) dos dipolos para a amostra investigada. O comportamento do efeito relaxor em função de campos elétricos externos AC e DC foi avaliado e comparado com os resultados recentes reportados na literatura. / The present study is destined to the systematic investigation of dielectric properties on relaxor ferroelectric lead magnesium niobate Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 (PMN). The answer dielectric in ferroelectrics relaxors, under different conditions of external electric excitements, should be considered with special attention, position that the phenomenology for the studies moderated in the literature is not completely based. Under such considerations, the purpose of the present work is to investigate the behavior of the dielectric permittivity ( = ’+ i ”) of ceramic PMN in function of fields electric AC and DC, in a wide interval of frequencies (20 Hz to 1 MHz) and temperature (20 K to 800 K). The study of the dielectric dispersion with the frequency was accomplished in terms of the relationship of Vogel-Fulcher, allowing the determination of the activation energy (Ea) and of the freezing temperature (Tf) of the dipoles for the investigated sample. The behavior of the effect relaxor in function of fields external electric AC and DC was evaluated and compared with the recent results moderated in the literature.

Estudos do comportamento dielétrico, viscoelástico e fisico-químico, em função do tempo de envelhecimento, foram realizados no polietileno reticulado (XLPE). Neste trabalho, utilizaram-se amostras comerciais de cabos isolados, envelhecidas em condições definidas no laboratório e amostras envelhecidas em campo durante 25 anos. As amostras foram cortadas com aproximadamente 150 ?m de espessura, desde a camada mais externa até a camada mais interna do polietileno. A espectroscopia dielétrica foi realizada no intervalo de 10 ?Hz a 1 MHz e mostra a presença de picos de relaxação, obedecendo as formas assintóticas da função susceptibilidade de Dissado-Hill. Com o envelhecimento em laboratório a temperatura ambiente (RT) e campo, a região mais externa mostra processo de condução quase permanente, dominando com o envelhecimento. Por outro lado, com o envelhecimento em temperaturas superiores, observou-se um processo tipo perda plana (\"flat-loss\") de relaxação dipolar dominando em regiões mais internas. O comportamento viscoelástico foi investigado, através de análise dinâmico-mecânica, e indica que um envelhecimento de natureza eletroquímica gera diferentes processos como: quebra de cadeias, variações na cristalinidade e reticulação, com o envelhecimento. Além disso, estes resultados foram confrontados com outros resultados, obtidos através de técnicas adicionais, como: espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier, difratometria de raios-X, grau de reticulação, microscopias ópticas e de varredura eletrônica. / Dielectric, viscoelastic and physical-chemical studies have been performed in cross- Linked polyethylene (XLPE) as a function of the aging time. This work was carried out in insulation cables field aged for twenty five years and XLPE cables laboratory aged under multi-stressing conditions. The samples, field and laboratory aged, were peeled with approximately 150 ?m thickness, at the surface just below the outer layer just above the inner layer. The dielectric spectroscopy, carried out in the frequency range 1 ?Hz to 1 MHz, show the presence of relaxation peaks obeying the asymptotic foms of Dissado and Hill susceptibility functions. For the aged samples, obtained from the outer layer position, conduction near pemanent process with aging time was observed. On the other hand, at middle and inner layer positions, was observed a Flat-loss process, which becomes dominant with aging time. In addition, viscoelastic properties have also been investigated through dynamic mechanical analysis, suggesting that eletrochemical aging effects generates different processes involving: chains breakage, changes cristallinity and cross-linking with aging time. Furthermore, the previous results have been confronted with other results obtained with additional techniques such as: Fourier transform infrared spectroscopy, X-rays measurements, cross-link degree, optical and scanning electronic microscopies.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-11-08T12:22:14Z No. of bitstreams: 1 Denize Maria de Oliveira Silva.pdf: 1282884 bytes, checksum: 08419eff9696e51450636094edd2cbc9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-08T12:22:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Denize Maria de Oliveira Silva.pdf: 1282884 bytes, checksum: 08419eff9696e51450636094edd2cbc9 (MD5) Previous issue date: 2016-02-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The efficiency in the management of irrigation depends, among other things, instruments of soil moisture measurements, in order to rationalize the use of water and energy and maximize crop yields. The aim of this study was to calibrate the dielectric sensors ECH2O EC-5 and 5TE models (Decagon Devices, Inc. ™) to reference soils located in Pernambuco Forest Zone: Espodossolo Humilúvico (EK), Argissolo Amarelo (PA), Latossolo Amarelo (LA) e Argissolo Vermelho-Amarelo (PVA). The experiment was conducted in a greenhouse of UFRPE, Recife-PE. Samples were collected with deformed and non-deformed structure at a depth of 0-40 cm. In the laboratory, samples were deformed structure were crushed and passed through a 4.75 mm sieve taken from roots and then placed in six plastic pots with a volume of 4.66 L each, in order to maintain their density of the soil in the field. The bottoms of the containers have previously been drilled, lined with crushed stone and covered with bidim felt in order to permit drainage of excess water, preventing soil losses. Four pots were installed a sensor of each model and the other pots only EC-5. The sets (pot, soil, gravel, bidim and sensors) were weighed three times daily at a fixed time (8h, 12h and 16h), until the stability of moisture. During this period they were performed hourly readings of soil moisture measured by moisture sensors, m3 m-3, by data collection stations EM50 (Decagon Devices Inc ™). The results were submitted to regression analysis comparing sensors readings with volumetric moisture calculated based on the gravimetric moisture. Performing statistical indices were used to assess the efficiency of the proposed model. The statistical index Willmott and RMSE were used to evaluate the quality of fit between observed and estimated values. The EC-5 sensor showed a linear response for all soils and the 5TE showed a linear response in three of the four soils. The results showed that the calibration improved the performance of sensors reducing RMSE, in EK soil of 0.0552 to 0.0112 the EC-5 and 0.0821 to 0.0198 of the 5TE; in PA from 0.0678 to 0.0223 to the EC -5 and from 0.0873 and 0.0207 for the 5TE; in LA from 0.0672 to 0.0173 to the EC-5 and 0.0709 to 0.0138 to the 5TE; and PVA from 0.0402 to 0.0208 to the EC-5 and from 0.0544 to 0.0227 to the 5TE; Willimott index found were d = 0.99 for EK, d = 0.98 for PA, d = 0.99 for LA and d = 0, 98 for PVA, all classified as great. / A eficiência no manejo da irrigação depende dentre outros aspectos, dos instrumentos de medições da umidade do solo, de modo a racionalizar o uso da água e energia e maximizar a produtividade das culturas. O objetivo desse estudo, foi calibrar os sensores dielétricos ECH2O modelos EC-5 e 5TE (Decagon Devices, Inc™) para solos de referência localizados na Zona da Mata de Pernambuco: Espodossolo Humilúvico (EK), Argissolo Amarelo (PA), Latossolo Amarelo (LA) e Argissolo Vermelho-Amarelo (PVA). O experimento foi conduzido em casa de vegetação da UFRPE, Recife-PE. Foram coletadas amostras com estrutura deformada e não deformada, na profundidade de 0-40 cm. No laboratório, as amostras com estrutura deformada foram destorroadas e passadas em peneira com malha de 4,75 mm para retiradas de raízes e, em seguida, colocadas em seis vasos plásticos com volume útil de 4,66 L cada, de modo a manter a respectiva densidade deste solo em campo. Os fundos dos recipientes foram previamente perfurados, forrados com brita e coberto com bidim, a fim de permitir a drenagem do excesso de água, evitando-se perdas de solo. Em quatro vasos, foram instalados um sensor de cada modelo e nos demais vasos apenas o EC-5. Os conjuntos (vaso, solo, brita, bidim e sensores) foram pesados diariamente três vezes em horário fixo (8h, 12h e 16h) até que as variações diárias de massa se tornassem constantes nas pesagens. Durante esse período, foram realizadas leituras horárias da umidade volumétrica medida pelos sensores de umidade em m3 m-3, utilizando estações de coleta de dados em50 (Decagon Devices Inc™). Os resultados foram submetidos às análises de regressão comparando as leituras dos sensores e as respectivas umidades volumétricas calculadas com base na umidade gravimétrica. Índices estatísticos de desempenho foram utilizados para avaliar a eficiência do modelo gerado. O índice estatístico de Willmott e o RMSE foram utilizados para avaliar a qualidade do ajuste entre os valores observados e estimados. O sensor EC-5 apresentou resposta linear para todos os solos; já o 5TE apresentou resposta linear em três dos quatro solos estudados. Os resultados encontrados mostraram que a calibração melhorou o desempenho dos sensores reduzindo RMSE de 0,0552 para 0,0112 do EC-5 e de 0,0821 para 0,0198 do 5TE do EK, de 0,0678 para 0,0223 do EC-5 e de 0,0873 para 0,0207 do 5TE do PA, de 0,0672 para 0,0173 do EC-5 e de 0,0709 para 0,0138 do 5TE do LA, de 0,0402 para 0,0208 do EC-5 e de 0,0544 para 0,0227 do 5TE do PVA; os índices de Willimott encontrados foram d = 0,99 para EK, d = 0,98 para PA, d = 0,99 para LA e d = 0, 98 para PVA, todos classificados como ótimos.

Materiais dielétricos para operação em microondas constituem um ponto importante para usos em sistemas de comunicação móvel/via satélite, incluindo sistemas de monitoramento terrestres, internet/telefonia para celulares, internet das coisas, além do interesse militar para elaboração de radares. Avanços importantes nesse setor tecnológico só foram outorgados, graças ao emprego ostensivo de ressoadores dielétricos (RDs). Esses dispositivos constituem cerâmicas óxidas com baixa perda dielétrica em microondas, com demanda para sua miniaturização. O sistema deverá possuir alta constante dielétrica nesse intervalo e o dispositivo deve ser termicamente estável, ou seja, suas propriedades dielétricas não se alterarão com a temperatura. A busca por materiais de alto desempenho resultou na descoberta das perovskitas ordenadas 1:1 e 1:2, com estequiometria A2BBO6 e A3BB2O9, respectivamente. Tais sistemas ordenam o sítio B, da perovskita ABO3, gerando o empilhamento dos planos cristalinos com B e B, intercalados e na direção [1 1 1]c. Os resultados da literatura mostram que o ordenamento possui papel fundamental na obtenção de ressoadores de baixa perda dielétrica. Ademais, poucos estudos reportam as propriedades dos sistemas contendo os cátions Ca e Nb, no sítio B. Portanto, essa tese dedicou-se à investigação das propriedades dielétricas do sistema Ba3CaNb2O9 e, posteriormente, a modificação desse com a substituição dos cátions Ba2+ por Sr2+ e La3+. As amostras foram preparadas pelo método de reação do estado sólido e, posteriormente, caracterizadas pela difração de raios X, espalhamento Raman, espectroscopia de impedância e desempenho em microondas, além de técnicas complementares como análise térmica, densidade por imersão e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados demonstraram a coexistência dos domínios 1:1 e 1:2 no sistema Ba3CaNb2O9, sendo possível manipulá-los mediante condições da sinterização. Microestruturalmente, esses domínios são regiões no cristalito com diferentes ordens catiônicas e, assim, com propriedades cristalográficas e vibracionais diferentes. Pela impedância, notou-se que o ressoador Ba3CaNb2O9 tende a conduzir mais quando possui uma tendência para o domínio 1:1. Tal resultado foi confirmado em microondas, onde a redução da perda dielétrica foi correlacionada à diminuição do domínio 1:1 na estrutura cristalina dos ressoadores. Na solução sólida com Sr2+, uma transição da fase trigonal D3d3 para monoclínica C2h3 foi detectada nos pós-calcinados, sendo oriunda das inclinações octaédricas do sistema de Glazer a0b-b-. As cerâmicas desse sistema foram sinterizadas a 1500 &deg;C por 26 h, cujo resultado ilustrou uma tendência à ordem 1:1 para x &ge; 0,30. No sistema com La3+, observou-se, além da coexistência, os monodomínios 1:1 e 1:2. O sistema com monodomínios 1:1, BaLaCaNbO6 (y = 0,50), evidenciou uma distorção monoclínica intrínseca. Esta distorção foi associada às inclinações octaédricas do sistema de Glazer a0b-b-, reduzindo a simetria da fase cúbica Oh5 para monoclínica C2h3. Por fim, o desempenho como ressoador dielétrico dos sistemas BaLaCaNbO6 e Ba3CaNb2O9 foi avaliado. O primeiro sistema mostrou os seguintes valores: permissividade relativa &epsilon;g &#8764; 26, Qu &times; fR &#8764; 10.506 GHz e coeficiente &#964;f &#8764; -55 ppm.K-1. O segundo sistema revelou os dados: permissividade &epsilon;g &#8764; 43, Qu &times; fR &#8764; 15.752 GHz e o coeficiente &#964;f &#8764; 278 ppm.K-1. / Dielectric materials for microwave applications play an important role in mobile and satellite communication systems, including terrestrial monitoring, internet/mobile devices, internet of things, as well as the military uses as the radar developments. Advances in this technological field were only possible due to the ostensive use of dielectric resonators (DRs). These devices constitute oxide ceramics with a low dielectric loss in microwave frequency. The system must have high dielectric constant and such a device must be thermally stable. The search for highperformance materials granted the discovery of 1:1 and 1:2 ordered perovskites, with general formula A2BBO6 and A3BB2O9, respectively. These systems depict the B-site ordering of ABO3 perovskite, inducing the crystalline planes stacking in the [1 1 1]c direction. The literature results showed that the ordering plays an essential role in the low loss ceramics. Moreover, few studies reported the features of the systems containing the Ca and Nb cations at the B-site. Therefore, our work drives the dielectric properties of the Ba3CaNb2O9 system and, then, the modification induced by Ba2+ substitution by Sr2+ and La3+. The samples were prepared by the conventional solid-state reaction method and probed by X-ray diffraction, Raman scattering, impedance spectroscopy and microwave performance, as well as other techniques such as thermal analysis, density measurement, and electron microscopy. Our findings elucidated the coexistence of 1:1 and 1:2 domains in Ba3CaNb2O9 ceramics, being possible to manipulate them by sintering conditions. Such an ordered domain denotes regions in the crystallites with different cationic order and with different crystallographic and vibrational behavior. By the impedance spectroscopy, it was observed that Ba3CaNb2O9 ceramics tend to conduct more when they present a tendency towards the 1:1 domains. The earlier result was also confirmed in microwave frequency, in which the dielectric loss decreasing was correlated to the decrease of the 1:1 domain in the crystal structure. In the strontium solid solution, a transition from the D3d3 trigonal phase to the C2h3 monoclinic one was noted in powder samples, being derived from octahedral tilting (a0b-b- Glazer system). In the lanthanum system, besides the coexistence, the monodomains 1:1 and 1:2 were observed. Otherwise, the 1:1 monodomain system, BaLaCaNbO6 (y = 0.50), exhibited an intrinsic monoclinic distortion. This distortion was ascribed to the octahedral tilting (a0b-b- Glazer system), lowering the crystal symmetry from Oh5 cubic phase to the C2h3 monoclinic phase. The dielectric resonator performances of the BaLaCaNbO6 and Ba3CaNb2O9 systems were evaluated. The first system showed the following values: permittivity &epsilon;g &#8764; 26, Qu &times; fR &#8764; 10.506 GHz and coefficient &#964;f &#8764; -55 ppm.K-1. The second system exhibited the data: permittivity &epsilon;g &#8764; 43, Qu &times; fR &#8764; 15.752 GHz and coefficient &#964;f &#8764; 278 ppm.K-1.

Foram estudadas as propriedades elétricas de estruturas MOS envolvendo materiais com Zr e Hf: Al/HfO2/Si, Al/HfAlO/Si, Al/ZrO2/Si e Al/ZrAlO/Si depositadas por JVD (Jet Vapor Deposition) submetidas a diferentes doses de implantação de nitrogênio e tratamentos térmicos; Au/HfO2/Si e Au/HfxSiyOz/Si preparadas por MOCVD (Metal-Organic Chemical Vapor Deposition) e Au/HfxSiyOz/SiO2/Si preparadas por sputtering reativo em O2 submetidas a tratamentos térmicos distintos. Para isso, além das medidas de C-V e I-V padrão, foi desenvolvido o método da condutância para estudo da densidade de estados na interface dielétrico/Si, o qual mostrou-se mais viável para as estruturas com dielétricos alternativos. A inclusão de Al na camada de dielétrico, bombardeamento por íons de nitrogênio, e tratamentos térmicos rápidos em atmosferas de O2 e N2 foram responsáveis por mudanças nas propriedades das amostras. Diversos mecanismos físicos que influenciam as propriedades elétricas dessas estruturas foram identificados e discutidos. Foi constatado que as interfaces com menores densidades de estados foram as das amostras preparadas por MOCVD e sputtering reativo.

Foram estudadas as propriedades elétricas de estruturas MOS envolvendo materiais com Zr e Hf: Al/HfO2/Si, Al/HfAlO/Si, Al/ZrO2/Si e Al/ZrAlO/Si depositadas por JVD (Jet Vapor Deposition) submetidas a diferentes doses de implantação de nitrogênio e tratamentos térmicos; Au/HfO2/Si e Au/HfxSiyOz/Si preparadas por MOCVD (Metal-Organic Chemical Vapor Deposition) e Au/HfxSiyOz/SiO2/Si preparadas por sputtering reativo em O2 submetidas a tratamentos térmicos distintos. Para isso, além das medidas de C-V e I-V padrão, foi desenvolvido o método da condutância para estudo da densidade de estados na interface dielétrico/Si, o qual mostrou-se mais viável para as estruturas com dielétricos alternativos. A inclusão de Al na camada de dielétrico, bombardeamento por íons de nitrogênio, e tratamentos térmicos rápidos em atmosferas de O2 e N2 foram responsáveis por mudanças nas propriedades das amostras. Diversos mecanismos físicos que influenciam as propriedades elétricas dessas estruturas foram identificados e discutidos. Foi constatado que as interfaces com menores densidades de estados foram as das amostras preparadas por MOCVD e sputtering reativo.

Materiais dielétricos para operação em microondas constituem um ponto importante para usos em sistemas de comunicação móvel/via satélite, incluindo sistemas de monitoramento terrestres, internet/telefonia para celulares, internet das coisas, além do interesse militar para elaboração de radares. Avanços importantes nesse setor tecnológico só foram outorgados, graças ao emprego ostensivo de ressoadores dielétricos (RDs). Esses dispositivos constituem cerâmicas óxidas com baixa perda dielétrica em microondas, com demanda para sua miniaturização. O sistema deverá possuir alta constante dielétrica nesse intervalo e o dispositivo deve ser termicamente estável, ou seja, suas propriedades dielétricas não se alterarão com a temperatura. A busca por materiais de alto desempenho resultou na descoberta das perovskitas ordenadas 1:1 e 1:2, com estequiometria A2BBO6 e A3BB2O9, respectivamente. Tais sistemas ordenam o sítio B, da perovskita ABO3, gerando o empilhamento dos planos cristalinos com B e B, intercalados e na direção [1 1 1]c. Os resultados da literatura mostram que o ordenamento possui papel fundamental na obtenção de ressoadores de baixa perda dielétrica. Ademais, poucos estudos reportam as propriedades dos sistemas contendo os cátions Ca e Nb, no sítio B. Portanto, essa tese dedicou-se à investigação das propriedades dielétricas do sistema Ba3CaNb2O9 e, posteriormente, a modificação desse com a substituição dos cátions Ba2+ por Sr2+ e La3+. As amostras foram preparadas pelo método de reação do estado sólido e, posteriormente, caracterizadas pela difração de raios X, espalhamento Raman, espectroscopia de impedância e desempenho em microondas, além de técnicas complementares como análise térmica, densidade por imersão e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados demonstraram a coexistência dos domínios 1:1 e 1:2 no sistema Ba3CaNb2O9, sendo possível manipulá-los mediante condições da sinterização. Microestruturalmente, esses domínios são regiões no cristalito com diferentes ordens catiônicas e, assim, com propriedades cristalográficas e vibracionais diferentes. Pela impedância, notou-se que o ressoador Ba3CaNb2O9 tende a conduzir mais quando possui uma tendência para o domínio 1:1. Tal resultado foi confirmado em microondas, onde a redução da perda dielétrica foi correlacionada à diminuição do domínio 1:1 na estrutura cristalina dos ressoadores. Na solução sólida com Sr2+, uma transição da fase trigonal D3d3 para monoclínica C2h3 foi detectada nos pós-calcinados, sendo oriunda das inclinações octaédricas do sistema de Glazer a0b-b-. As cerâmicas desse sistema foram sinterizadas a 1500 &deg;C por 26 h, cujo resultado ilustrou uma tendência à ordem 1:1 para x &ge; 0,30. No sistema com La3+, observou-se, além da coexistência, os monodomínios 1:1 e 1:2. O sistema com monodomínios 1:1, BaLaCaNbO6 (y = 0,50), evidenciou uma distorção monoclínica intrínseca. Esta distorção foi associada às inclinações octaédricas do sistema de Glazer a0b-b-, reduzindo a simetria da fase cúbica Oh5 para monoclínica C2h3. Por fim, o desempenho como ressoador dielétrico dos sistemas BaLaCaNbO6 e Ba3CaNb2O9 foi avaliado. O primeiro sistema mostrou os seguintes valores: permissividade relativa &epsilon;g &#8764; 26, Qu &times; fR &#8764; 10.506 GHz e coeficiente &#964;f &#8764; -55 ppm.K-1. O segundo sistema revelou os dados: permissividade &epsilon;g &#8764; 43, Qu &times; fR &#8764; 15.752 GHz e o coeficiente &#964;f &#8764; 278 ppm.K-1. / Dielectric materials for microwave applications play an important role in mobile and satellite communication systems, including terrestrial monitoring, internet/mobile devices, internet of things, as well as the military uses as the radar developments. Advances in this technological field were only possible due to the ostensive use of dielectric resonators (DRs). These devices constitute oxide ceramics with a low dielectric loss in microwave frequency. The system must have high dielectric constant and such a device must be thermally stable. The search for highperformance materials granted the discovery of 1:1 and 1:2 ordered perovskites, with general formula A2BBO6 and A3BB2O9, respectively. These systems depict the B-site ordering of ABO3 perovskite, inducing the crystalline planes stacking in the [1 1 1]c direction. The literature results showed that the ordering plays an essential role in the low loss ceramics. Moreover, few studies reported the features of the systems containing the Ca and Nb cations at the B-site. Therefore, our work drives the dielectric properties of the Ba3CaNb2O9 system and, then, the modification induced by Ba2+ substitution by Sr2+ and La3+. The samples were prepared by the conventional solid-state reaction method and probed by X-ray diffraction, Raman scattering, impedance spectroscopy and microwave performance, as well as other techniques such as thermal analysis, density measurement, and electron microscopy. Our findings elucidated the coexistence of 1:1 and 1:2 domains in Ba3CaNb2O9 ceramics, being possible to manipulate them by sintering conditions. Such an ordered domain denotes regions in the crystallites with different cationic order and with different crystallographic and vibrational behavior. By the impedance spectroscopy, it was observed that Ba3CaNb2O9 ceramics tend to conduct more when they present a tendency towards the 1:1 domains. The earlier result was also confirmed in microwave frequency, in which the dielectric loss decreasing was correlated to the decrease of the 1:1 domain in the crystal structure. In the strontium solid solution, a transition from the D3d3 trigonal phase to the C2h3 monoclinic one was noted in powder samples, being derived from octahedral tilting (a0b-b- Glazer system). In the lanthanum system, besides the coexistence, the monodomains 1:1 and 1:2 were observed. Otherwise, the 1:1 monodomain system, BaLaCaNbO6 (y = 0.50), exhibited an intrinsic monoclinic distortion. This distortion was ascribed to the octahedral tilting (a0b-b- Glazer system), lowering the crystal symmetry from Oh5 cubic phase to the C2h3 monoclinic phase. The dielectric resonator performances of the BaLaCaNbO6 and Ba3CaNb2O9 systems were evaluated. The first system showed the following values: permittivity &epsilon;g &#8764; 26, Qu &times; fR &#8764; 10.506 GHz and coefficient &#964;f &#8764; -55 ppm.K-1. The second system exhibited the data: permittivity &epsilon;g &#8764; 43, Qu &times; fR &#8764; 15.752 GHz and coefficient &#964;f &#8764; 278 ppm.K-1.

Foram estudadas as propriedades elétricas de estruturas MOS envolvendo materiais com Zr e Hf: Al/HfO2/Si, Al/HfAlO/Si, Al/ZrO2/Si e Al/ZrAlO/Si depositadas por JVD (Jet Vapor Deposition) submetidas a diferentes doses de implantação de nitrogênio e tratamentos térmicos; Au/HfO2/Si e Au/HfxSiyOz/Si preparadas por MOCVD (Metal-Organic Chemical Vapor Deposition) e Au/HfxSiyOz/SiO2/Si preparadas por sputtering reativo em O2 submetidas a tratamentos térmicos distintos. Para isso, além das medidas de C-V e I-V padrão, foi desenvolvido o método da condutância para estudo da densidade de estados na interface dielétrico/Si, o qual mostrou-se mais viável para as estruturas com dielétricos alternativos. A inclusão de Al na camada de dielétrico, bombardeamento por íons de nitrogênio, e tratamentos térmicos rápidos em atmosferas de O2 e N2 foram responsáveis por mudanças nas propriedades das amostras. Diversos mecanismos físicos que influenciam as propriedades elétricas dessas estruturas foram identificados e discutidos. Foi constatado que as interfaces com menores densidades de estados foram as das amostras preparadas por MOCVD e sputtering reativo.