Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-03-20. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:24:07Z : No. of bitstreams: 1 000835959_20170320.pdf: 339379 bytes, checksum: a5b2b1af9195b68012c616f718fe6b2c (MD5) Bitstreams deleted on 2017-03-24T12:04:45Z: 000835959_20170320.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-03-24T12:05:38Z : No. of bitstreams: 1 000835959.pdf: 7570828 bytes, checksum: 5ab972a5285c1f8bb3b327316f5a58af (MD5) / O principal objetivo deste trabalho foi a otimização do processo para a obtenção de partículas lead-free de NaNbO3, visando a aplicação das mesmas em compósitos flexíveis com propriedades piezoelétrica e fotoluminescência. Por meio da síntese hidrotérmica assistida por micro-ondas, foram obtidas partículas na forma de fibras de Na2Nb2O6.H2O (uma fase metaestável decorrente da cristalização do NaNbO3) e cubos de NaNbO3. Realizando tratamento térmico das fibras de Na2Nb2O6.H2O as mesmas foram convertidas a NaNbO3 mantendo a morfologia anisotrópica do Na2Nb2O6.H2O. Após realizadas as devidas caracterizações, foram escolhidas as partículas de NaNbO3, tanto na forma de fibras como na forma de cubos, com as melhores caracteristicas, a fim de serem incorporadas ao polímero PVDF para a formação dos compósitos. Sabendo-se das boas propriedades apresentadas por materiais obtidos à partir de partículas anisotrópicas, e da influência nas características dos compósitos devido a inclusão de um polímero condutor em sua composição, as fibras de NaNbO3 foram recobertas parcialmente com o polímero PAni na sua forma condutora. À partir de prenssagem a quente, utilizando diferentes frações volumétricas de NaNbO3 imersas na matriz polimérica de PVDF, foram obtidos compósitos com NaNbO3 na forma de cubos, NaNbO3 na forma de fibras e NaNbO3 na forma de fibras recobertas com PAni. Os resultados mostraram que o aumento da fração volumétrica de NaNbO3 aumenta a eficiência das propriedades elétricas dos materiais, porém diminui a flexibilidade. A anisotropia das partículas de NaNbO3 influenciou positivamente nas propriedades elétricas e ópticas dos compósitos, uma vez que os compósitos obtidos com as fibras de NaNbO3 apresentaram respostas piezoelétrica e fotoluminescente melhores do que às apresentadas pelos compósitos obtidos à partir do NaNbO3 na forma de cubos. A inclusão... / The main goal of this research was improved the process for obtaining of NaNbO3 lead-free particles, in order to use the particles in flexible composites with piezoelectric and photoluminescence properties. By microwave-assisted hydrothermal synthesis, Na2Nb2O6.H2O fiber-like particles (a metaestable phase resulting from crystallization of NaNbO3) and NaNbO3 cubic-like particles were obtained. By thermal treatment, the Na2Nb2O6.H2O fiber-like particles were converted to NaNbO3 fiber-like particles, maintaining the anisotropic morphology of the Na2Nb2O6.H2O. After the characterization, the NaNbO3 fiber-like particles and cubic-like particles wich presented the best characteristics were chosen to be combined with PVDF to make composites. Knowing of good properties of materials obtained from anisotropic particles, and their influence in composites characteristics, a conductor polymer was inclused in composite composition. For this, the NaNbO3 fiber like particles were partially covered by PAni polymer in the state conductive. Using different volume fraction of NaNbO3 particles immersed in PVDF polimeric matrix, the composites were obtained by hot press. The results showed that the increasing of vome fraction of NaNbO3 improve the electric properties of materials, but reduced the flexibility. The anisotropic of the particles influenced positively in the electric and optical properties of composites. The composites obtained from NaNbO3 fiber-like presented better propperties tha composites obtained from NaNbO3 cubic-like particles. The PAni presence in the composites improved the electric properties, but reduced the photoluminescence emission. The composites obtained from anisotropic NaNbO3 without PAni were the materials that showed simultaneously the best combination of piezoelectric and photoluminescence properties. These composites can be used in piezophotonic devices.

Orientador: Eudes Borges de Araújo / Banca: Jean Richard Dasnoy Marinho / Banca: Fenelon Martinho Lima Pontes / Resumo: O presente trabalho realizou uma investigação acerca da síntese de filmes finos do sistema PMN-PT utilizando o método dos precursores óxidos, associado a uma resina polimérica resultado de uma reação de condensação entre o ácido cítrico e o etileno glicol, e algumas de suas variações a fim de investigar o impacto da rota de síntese empregada sobre as fases formadas nos filmes finos. O estudo do comportamento desta resina submetida a diversas temperaturas, através do uso da técnica de espectroscopia no infravermelho, apontou que para a rota de síntese proposta os metais são incorporados à resina polimérica através de fortes ligações coordenadas com os grupos carboxilas do ácido cítrico (COO-). Também mostrou que temperaturas acima de 400°C favorecem a decomposição da cadeia orgânica e a liberação destes metais, que podem reagir com o oxigênio formando uma fase cristalina. O uso da técnica de difratometria de raios-X para a investigação das fases formadas nos filmes finos produtos de diversas modificações na síntese, apontou principalmente a dificuldade em obter os filmes livres de fases secundárias, como pirocloro, MgNb2O3,67, Mg3Nb6O11 e Pb3O4. Os principais fatores levantados para o aparecimento destas fases são: sublimação de metais como Pb e Mg levando a mudanças na estequiometria, excesso de matéria orgânica que acarreta numa pirólise descontrolada da cadeia polimérica levando à formação de aglomerados. A composição do polímero (razão ácido cítrico:etilenoglicol) pode favorecer a formação da fase desejada. Salientando ainda que os tratamentos térmicos tem importante colaboração na formação de fases, pois a diminuição do tempo durante o qual a amostra fica exposta a uma determinada temperatura pode ajudar na formação da fase desejada. O estudo desta rota de síntese forneceu filmes finos com a fase perovskita, porém... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This study conducted a research on the synthesis of PMN-PT thin films using the method of precursor oxides and some of its variants to investigate the impact of the route of synthesis employed on the phases formed in thin films. The behavior of the polymeric resin, subjected to different heat treatments, was investigated by infrared spectroscopy, showed that for the proposed route of synthesis the metals are incorporated into the polymeric resin through strong coordinated bonds with the hydroxyl group of citric acid (COO-). Temperatures above 400°C promote the pyrolysis of polymer and the release of these metals, which react with oxygen and form a crystalline phase for investigation of phases formed in thin films from changes in the synthesis, the X-ray diffraction technique was used. Mainly pointed to the difficulty to get thin films free of secondary phases, as pyrochlore, MgNb2O3,67, Mg3Nb6O11 and Pb3O4. The major factors for the appearance of these phases are: sublimation of metals such as Pb and Mg leading to losses in the composition, uncontrolled pyrolysis of a polymer chain caused by excess of the organic matter, that lead to form clusters. The composition of the polymer (ratio citric acid: ethylene glycol) may promote the perovskite phase formation. Emphasizing, the heat treatment has an important relationship on formation of phases, because the decrease of the time which the sample is exposed to heat can lead to form the desired phase, as could be observed. These route of synthesis lead to formation of perovskite phase in thin films, but the secondary phases elimination, including pirocloro, still need to be more investigated. / Mestre

Orientador: Maria Aparecida Zaghete Bertochi / Banca: Wagner Benício Bastos / Banca: Diogo Paschoalini Volanti / Banca: Maximo Siu Li / Banca: Gilberto de Campos Fuzari Junior / Resumo: O principal objetivo deste trabalho foi a otimização do processo para a obtenção de partículas lead-free de NaNbO3, visando a aplicação das mesmas em compósitos flexíveis com propriedades piezoelétrica e fotoluminescência. Por meio da síntese hidrotérmica assistida por micro-ondas, foram obtidas partículas na forma de fibras de Na2Nb2O6.H2O (uma fase metaestável decorrente da cristalização do NaNbO3) e cubos de NaNbO3. Realizando tratamento térmico das fibras de Na2Nb2O6.H2O as mesmas foram convertidas a NaNbO3 mantendo a morfologia anisotrópica do Na2Nb2O6.H2O. Após realizadas as devidas caracterizações, foram escolhidas as partículas de NaNbO3, tanto na forma de fibras como na forma de cubos, com as melhores caracteristicas, a fim de serem incorporadas ao polímero PVDF para a formação dos compósitos. Sabendo-se das boas propriedades apresentadas por materiais obtidos à partir de partículas anisotrópicas, e da influência nas características dos compósitos devido a inclusão de um polímero condutor em sua composição, as fibras de NaNbO3 foram recobertas parcialmente com o polímero PAni na sua forma condutora. À partir de prenssagem a quente, utilizando diferentes frações volumétricas de NaNbO3 imersas na matriz polimérica de PVDF, foram obtidos compósitos com NaNbO3 na forma de cubos, NaNbO3 na forma de fibras e NaNbO3 na forma de fibras recobertas com PAni. Os resultados mostraram que o aumento da fração volumétrica de NaNbO3 aumenta a eficiência das propriedades elétricas dos materiais, porém diminui a flexibilidade. A anisotropia das partículas de NaNbO3 influenciou positivamente nas propriedades elétricas e ópticas dos compósitos, uma vez que os compósitos obtidos com as fibras de NaNbO3 apresentaram respostas piezoelétrica e fotoluminescente melhores do que às apresentadas pelos compósitos obtidos à partir do NaNbO3 na forma de cubos. A inclusão... / Abstract: The main goal of this research was improved the process for obtaining of NaNbO3 lead-free particles, in order to use the particles in flexible composites with piezoelectric and photoluminescence properties. By microwave-assisted hydrothermal synthesis, Na2Nb2O6.H2O fiber-like particles (a metaestable phase resulting from crystallization of NaNbO3) and NaNbO3 cubic-like particles were obtained. By thermal treatment, the Na2Nb2O6.H2O fiber-like particles were converted to NaNbO3 fiber-like particles, maintaining the anisotropic morphology of the Na2Nb2O6.H2O. After the characterization, the NaNbO3 fiber-like particles and cubic-like particles wich presented the best characteristics were chosen to be combined with PVDF to make composites. Knowing of good properties of materials obtained from anisotropic particles, and their influence in composites characteristics, a conductor polymer was inclused in composite composition. For this, the NaNbO3 fiber like particles were partially covered by PAni polymer in the state conductive. Using different volume fraction of NaNbO3 particles immersed in PVDF polimeric matrix, the composites were obtained by hot press. The results showed that the increasing of vome fraction of NaNbO3 improve the electric properties of materials, but reduced the flexibility. The anisotropic of the particles influenced positively in the electric and optical properties of composites. The composites obtained from NaNbO3 fiber-like presented better propperties tha composites obtained from NaNbO3 cubic-like particles. The PAni presence in the composites improved the electric properties, but reduced the photoluminescence emission. The composites obtained from anisotropic NaNbO3 without PAni were the materials that showed simultaneously the best combination of piezoelectric and photoluminescence properties. These composites can be used in piezophotonic devices. / Doutor

Resumo: Materiais cerâmicos à base de titanato de estrôncio e bário puro (BST) e dopado com estanho (BST:Sn), apresentam propriedades ferroelétricas e ópticas com importantes aplicações tecnológicas. Essas propriedades dependem da estequiometria do material, rota de síntese e processamento e dopagem. No presente trabalho foi desenvolvido o estudo das propriedades ferroelétricas, microestruturais e ópticas do sistema Ba0,5Sr0,5(Ti1-ySny)O3, em variadas porcentagens molares (mol %), para pós e filmes sintetizados pelo método dos precursores poliméricos (MPP). Neste método foram utilizados, como principais fontes de cátions, carbonato de bário, carbonato de estrôncio e isopropóxido de titânio. Como agente complexante foi utilizado o ácido cítrico e como agente polimerizante o etilenoglicol. Os resultados experimentais e os cálculos mecânico-quânticos, realizados utilizando-se métodos de cálculos "ab inítio" com o programa CRISTAL98, indicaram que a PL pode estar associada com defeitos presentes na estrutura desordenada do BST e BST:Sn. As medidas de absorbância associadas com a caracterização fotoluminescente sugerem um "band gap" não uniforme com níveis de energia localizados dentro da região do "gap", os quais atuam como centro de absorção óptica e isto é a principal razão pela PL visível em temperatura ambiente. / Abstract: Ceramic materials based on strontium and barium titanate (BST) pure or doped with Sn (BST:Sn), posses ferroelectric and optical properties which important technological applications. Those properties are affected by sthoichiometry of material, synthesis and processing route and dopants. In our case the ferroelectric and optical properties and microstructure of system Ba0,5Sr0,5(Ti1-xSnx)O3 were investigated, considering various molar percentages (mol %) for powders and films synthesized by polymeric precursor method (MPP). In this method it was utilized, as a main source of cations, barium carbonate, strontium carbonate and titanium isopropoxide. For reaction of complexation was used cytric acid and for polymerization was used ethylene glycol. The experimental results and quantum-mechanical calculations using "ab initio" calculation method with program CRISTAL98, pointed to that PL could be associated with defects present in disordered structure of BST and BST:Sn. The measurement of absorbance associated with the photoluminescence characterization suggests that "band gap" is not uniform due to energy levels localized inside the "gap" region, which act as a center of optical absorption and it is the main reason for PL visible at room temperature. / Orientador: Elson Longo da Silva / Coorientador: Mario Cilense / Banca: Carlos de Oliveira Paiva Santos / Banca: Júlio Ricardo Sambrano / Banca: Valmor Roberto Mastelaro / Banca: Paulo Sérgio Pizani / Doutor

Orientador: José de los Santos Guerra / Banca: Eudes Borges de Araujo / Banca: Aimé Peláiz Barranco / Banca: Noelio Oliveira Dantas / Banca: Alexandre Marletta / Resumo: Neste trabalho, as características estruturais, microestruturais, ferroelétricas e dielétricas de materiais ferroelétricos com estruturas laminares de bismuto (BLSFs), conhecidos como Aurivillius, foram investigadas. Os sistemas objetos de estudo foram compostos bicamadas (SrBi 2 Nb 2 O 9, SrBi 2 Ta 2 O 9, BaBi 2 Nb 2 O 9 ) e tricamadas (Bi 4 Ti 3 O 12 ), onde foi considerada a dopagem do sítio A da estrutura com lantânio (La 3+ ). As propriedades físicas, portanto, foram investigadas considerando a influência do La 3+ para várias concentrações. As cerâmicas foram preparadas pelo método de reação de estado sólido com sinterização em temperaturas acima de 1000 °C, para todos os casos. Para o estudo das propriedades estruturais e microestruturais, foram utilizadas as técnicas de difração de raios-x, Espectroscopia Raman, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectrometria de Dispersão de Energia (EDS). As propriedades ferroelétricas e dielétricas foram investigadas a partir da dependência da polarização com o campo elétrico e resposta dielétrica com temperatura, respectivamente. Fases puras foram verificadas para todos os sistemas e analisadas com refinamento pelo método de Reitveld. Os resultados apresentaram indícios de alterações nas estruturas das cerâmicas, o que pode ser associado à influência do lantânio na estrutura. Essas alterações foram confirmadas nas medidas de MEV, onde foi possível observar um aumento significativo dos tamanhos médios dos grãos com aumento do dopante para os sistemas bicamadas e uma redução para o sistema tri-camadas. As medidas de Raman identificaram os modos ativos característicos dos sistemas Aurivillius para todos os sistemas estudados, com influência do conteúdo de lantânio na estrutura. As propriedades ferroelétricas foram confirmadas para todos os casos com uma pequena contribuição da condutividade, que pode... / Abstract: In this work the structural, microstructural, ferroelectric and dielectric characteristics of ferroelectric materials with bismuth layer structures (BLSFs), known as Aurivillius, were investigated. The studied materials were based on bi-layers (SrBi 2 Nb 2 O 9, SrBi 2 Ta 2 O 9, BaBi 2 Nb 2 O 9 ) and tri-layer (Bi 4 Ti 3 O 12 ) systems, where the lanthanum (La 3+ ) doping in the A- site of the structure has been considered. The physical properties where, therefore, investigated considering the influence of La 3+ at various concentrations. The ceramics were prepared by the solid state reaction method for temperatures above 1000 °C for all the cases. For the investigation of the structural and microstructural properties the x-ray diffraction technique, as well as Raman spectroscopy, Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive of Spectrometry (EDS) were used. The ferroelectric and dielectric properties were investigated from the electric field dependence of the polarization and dielectric response with temperature, respectively. Pure phases were found for all the systems and analyzed with structural refinement by the Reitveld's method. The results showed changes in the structure of the ceramics, which can be associated with the influence of the lanthanum content in the structure. These changes were confirmed in the SEM measurements, where a significant increase in average grain size with the increase of the doping content for bi-layer systems, as well as a reduction in average grain size for the tri-layer system, has been observed. The Raman measurements showed the characteristic bands of the Aurivillius systems, with influence of the lanthanum content in the structure, for all the cases. The ferroelectric properties were confirmed in all cases, with a small contribution of the conductivity, which can be the cause for the observation of unsaturated loops in some cases. Particularly, ... / Doutor

Esta dissertação descreve os métodos empregados na preparação por solução de filmes de copolímeros P(VDF-TrFE) nas composições molares 60/40, 70/30 e 80/20. Foram utilizadas as técnicas de deposição por centrifugação (spin coating deposition) e de espalhamento por extensor, usando acetona e metil-etil-cetona (MEK) como solventes. Filmes de boa qualidade só foram obtidos quando se acelerou o processo de evaporação do solvente, através da passagem de um fluxo de ar seco na câmara onde os filmes eram produzidos. Medidas de espectroscopia de infra-vermelho confirmaram a ausência de solvente nos filmes, já que observou-se que o pico 1715 cm-1 (carbonilha) característico do MEK não aparece nos resultados com filmes. A caracterização dos filmes fabricados foi feita através de medidas de calorimetria diferencial exploratória de varredura (DSC), difração de raios-X, espectroscopia de infra-vermelho e cromatografia líquida por exclusão de tamanho (GPC). Nos termogramas de DSC puderam ser identificadas as transições de fase ferro-paraelétrica (na temperatura de Curie, Tc) e de fusão. Os valores de Tc e da temperatura de fusão, Tf, encontrados são consistentes com os valores da literatura, com Tc aumentando com o conteúdo de VDF, ao passo que o oposto ocorre com Tf, devido ao fato que o aumento do percentual de TrFE na região cristalina aumenta a estabilidade da fase paraelétrica. Os difratogramas de Raios-X apresentaram, basicamente, um ombro largo correspondente à porção amorfa do filme, e um pico alto e estreito devido a parte cristalina do filme. No ajuste dos difratogramas através de uma função de Lorentz modificada, os resultados para as amostras de 60/40 e 70/30 foram ajustadas com três picos, o que parece indicar que pode haver duas fases cristalinas para estas amostras. Já os resultados para a amostra de 80/20 foram ajustados com apenas dois picos. O tratamento térmico das amostras, a diversas temperaturas, mostrou influenciar fortemente as propriedades dos filmes. Os seus efeitos mais importantes são o aumento da temperatura de Curie e da percentagem de cristalinidade do filme com a temperatura de tratamento / This dissertation describes the experimental methods employed in the fabrication of thin films (up to 40 micra) of the copolymer P(VDF-TrFE) for three different VDF contents, Viz. 60/40, 70/30 and 80/20. The copolymers were dissolved in either acetone or methyl-ethyl-ketone(MEK) and deposited on a solid substrate using spin coating or a sliding-knife. Good quality films could only BR obtained after dry air was flushed into the chamber where the films were fabricated. Infra-red spectrocopy measurements confirmed the abscene of solvent in the samples, as the 1715 cm-1 peak from MEK is not present in the results for the films. The film characterization was carried out using differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction, infra-red spectrocopy and gel permeation chromatography (GPC). Phase transitions could be identified in the DSC thermography which can be related to the ferro-paraelectric transition (at the Curie temperature, Tc) and to the melting of the sample. The values for Tc and the melting temperature, Tf), were consistent with those published in the literature, with Tc increasing with the contents of VDF, while the opposite is true for Tf because the increase in the TrFE contents causes the stability of the paraelectric phase to increase. The X-ray diffractograms displayed, basically, one broad halo due to the amorphous part of the film, and a eak due to its crystalline region. The diffractograms were fitted using a modified Lorentz function, where three peaks had to be assumed for the 60/40 and 70/30 samples. This appears to indicate that there may exist two crystalline phases in these samples. The results for 80/20 samples, on the other hand, were fitted with two peaks. The thermal treatment of the samples, under various temperatures, proved to influence strongly the properties of the films. Its main effects are the increase in the Curie temperature and the increase in the degree of crystallinity of the films with increasing temperature of thermal treatment

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Neste trabalho, foram investigadas as propriedades estruturais e dielÃtricas da fase monoclÃnica da cerÃmica ferroelÃtrica Na2Nb4O11 com adiÃÃo de Ãxido de bismuto (Bi2O3) nas proporÃÃes de 2, 5 e 10% em massa. Os pÃs Na2Nb4O11 foram produzidos pelo mÃtodo convencional de reaÃÃo em estado sÃlido. ApÃs a calcinaÃÃo, as amostras foram prensadas na forma de pastilhas cilÃndricas e, em seguida, sinterizadas. O estudo da estrutura e da composiÃÃo das amostras foi feito atravÃs de difraÃÃo de raios-X e Refinamento Rieteveld e um estudo da morfologia foi realizado atravÃs de Microscopia EletrÃnica de Varredura onde visualmente, as amostras lembram as medidas de densidade obtidas atravÃs da picnometria. A caracterizaÃÃo dielÃtrica foi realizada na faixa de radiofrequÃncias e de microondas. Em ambos os casos, foi realizado um estudo das propriedades em relaÃÃo à variaÃÃo da temperatura para possÃvel aplicaÃÃo em dispositivos de RF e MW. Nosso interesse foi obter dielÃtricos cerÃmicos com permissividade dielÃtrica alta, baixas perdas dielÃtricas e estabilidade tÃrmica. Nas medidas realizadas em temperatura ambiente de 25ÂC obtivemos um alto valor da permissividade dielÃtrica (εâr = 250,9) com o NN10Bi (10% de Bi2O3) em 10 kHz e um valor da tangente de perda, relativamente baixo (tanδ = 1,80.10-2) com o NN2Bi (2% de Bi2O3) em 1 MHz. Em temperatura variÃvel e numa frequÃncia fixa de 100 kHz, obtivemos um alto valor da permissividade dielÃtrica com εâr = 440,78 a 440ÂC com o NN2Bi e um valor de perda dielÃtrica em torno de 1,81.10-1 a 280ÂC com o NN10Bi. A medida do coeficiente de temperatura da frequÃncia de ressonÃncia mostrou a possibilidade de atingir a estabilidade tÃrmica = 0 com o aumento do nÃvel de adiÃÃo de Bi2O3. Para o NN00 obtivemos um tauf = -3378,42 ppm/ÂC. Com a adiÃÃo do Bi2O3, este valor vai se aproximando do zero e atinge tauf = -250,04 ppm/ÂC para o NN10Bi. As medidas na faixa de microondas foram obtidas utilizando-se o mÃtodo Hakki-Coleman. Uma simulaÃÃo numÃrica foi realizada com cada amostra verificando-se a reciprocidade com os dados experimentais. Neste estudo obtivemos uma cerÃmica NN10Bi, Ãtil para a aplicaÃÃo em dispositivos de antenas omnidirecionais de baixo ganho, em sistemas de comunicaÃÃes via satÃlite, internet sem fio, radar, forno de microondas, recepÃÃo de rÃdio e em projetos de espaÃonaves. / In this present work, Na2Nb4O11, ferroelectric ceramics have been investigated by their monoclinic phase structural and dielectric properties have been enhanced by the addition of 2, 5 and 10 wt% Bismuth. Na2Nb4O11 powders have been produced by conventional solid-state reaction method. Milling process was carried out by using a high energy planetary mill. The calcined powders were thoroughly weighted and pressed using an axial press to make cylinder pellets for sintering. The single-phase Na2Nb4O11 was determined by X-Ray Diffraction (XRD) technique and Rietveld refinement method, while morphology, crystal structure and phase composition were determined via Scattering Electron Microscopy (SEM) where the samplesâ crystal structure micrographs show nearly the density measures obtained by Pycnometry technique. Dielectric characterization was carried out over a radiofrequency (RF) and microwave (MW) range. Both cases, we have studied the properties related to temperature variation for likely applications to RF and MW devices. We have focused on obtaining dielectric ceramics with high dielectric permittivity, low dielectric loss and near-zero temperature coefficient of resonant frequency. Room temperature measures at 25ÂC have had a high permittivity value = 250.9) for NN10Bi (10% of Bi2O3) at 10 kHz and a dielectric loss, relatively low value 1.80 10-2 for NN2Bi (2% of Bi2O3) at 1MHz. Varying temperature and fixed frequency at 100 kHz, we have obtained a high dielectric permittivity value 440.78 at 440ÂC) for NN2Bi and a dielectric loss about 1,81.10-1 at 280ÂC for NN10Bi. Near-zero temperature coefficient of resonant frequency has shown possibility of reaching thermal stability = 0 as increasing Bi2O3 addition level. For NN00 we have obtained = - 3378.42 ppm/oC. More Bi2O3 addition provides = - 250.04 ppm/oC for NN10Bi. Microwave measures were carried out using Hakki Coleman technique. A numerical simulation was also achieved for each sample for verifying the similarity to experimental data. In this study we have obtained NN10Bi ceramics, applicable for low-gain antenna devices, for satellite communication systems, wireless internet, radar, microwave oven, radio frequency receptor and spacecraft designing.

O objetivo deste trabalho foi implementar um sistema para a determinação do coeficiente piroelétrico em materiais poliméricos. O método consiste em variar a temperatura da amostra de forma senoidal e medir a corrente em função do tempo. Através do sinal da corrente elétrica e da sua diferença de fase com a temperatura, separa-se a corrente elétrica de origem piroelétrica, a partir da qual se determina o coeficiente piroelétrico. Apresenta-se a caracterização do sistema abrangendo aspectos como o intervalo de temperatura das medidas e amplitude e freqüência da oscilação da temperatura. O método foi empregado para realizar medidas exploratórias com o polímero ferroelétrico poli(fluoreto de vinilideno), PVDF, polarizado pela aplicação de uma rampa de tensão, e com o polímero poli(metacrilato de metila), PMMA, com corante polar, polarizado com o triodo de corona. Nas medidas foram variados os parâmetros do processo de polarização elétrica tais como o campo elétrico máximo e a temperatura / An experimental setup to measure the pyroelectric coefficient of polymers was implemented. The method is based on the measurement of the electric current generated by the sample when its temperature was set to oscillate sinusoidally. Using the measured current and its phase difference related with the temperature thepyroelectric current was obtained, from that the pyroelectric coefficient was determined. It is shown the characterization of the experimental system such as the temperature amplitude and frequency interval of operation. The method was applied in exploratory measurements employing the ferroelectric polymer poly(vynilidene fIuoride), PVDF, poled by a ramp voltage, and the poly(methyl metacrylate), PMMA, having a polar dye, poled with the carona triode. Measurements were performed far different poling conditions such as the maximum applied field and temperature

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-07-30Bitstream added on 2014-06-13T18:47:23Z : No. of bitstreams: 1 guarany_ca_me_ilha.pdf: 1478881 bytes, checksum: 6679c799135a6427b7916288adf3f2d1 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Cerâmicas ferroelétricas e filmes finos foram estudados usando como ferramenta a técnica de espectroscopia no infravermelho. Esta técnica foi utilizada para estudar transições de fase estruturais em cerâmicas de Pb(Zr,Ti)O3 (PZT) e a cinética de cristalização de filmes finos de PbTiO3, preparados por método químico. Os dois estudos foram centrados no monitoramento do modo v1-stretching no intervalo de frequencia de 400-1000 cm-1. O estudo de transição de fase foi conduzido pelo monitoramento do modo v1 -stretching do octaedro BO6(B = Ti ou Zr) em função da temperatura para cerâmicas PZT (em composições com 48, 49 e 50 mol% de Ti). A transição de fase monoclínica -> tetragonal foi observada em 237 K no PZT com Ti = 49 mol% e em 190 K no PZT com Ti = 50 mol%. Para PZT com Ti = 48 mol% anomalias foram observadas no modo v1-stretching entorno de 183 K e 263 K e interpretadas como a seguinte sequência de transição de fase: monoclínica (F LT M)-> monoclinica (F HT M)->tetragonal (FT ). / Ferroelectric ceramics and thin films were studied using infrared spectroscopy technique as tool. This technique was used to study structural phase transitions in Pb(Zr,Ti)O3 (PZT) ceramics and the crystallization kinetics in PbTiO3 thin films, prepared by chemical method. Both studies were centered on monitoring the v1-stretching modes in the 400-1000 cm-1 range. The phase transition studies were conducted by monitoring the v1-stretching modes for BO6 (B = Ti or Zr) octahedron as a function of temperature for PZT ceramics (Ti = 48, 49 and 50 mol % in composition). The monoclinic -> tetragonal phase transition was observed at 237 K in PZT with Ti=49 mol% and at 190K in PZT with Ti=50 mol %. For PZT with Ti=48 mol %, anomalies were observed in the v1-stretching vibration around 183 K and 263 K and interpreted as monoclinic (F LT M )-> monoclinic (F HT M)->tetragonal (F T).

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-03-13Bitstream added on 2014-06-13T19:53:26Z : No. of bitstreams: 1 felix_aa_me_ilha.pdf: 3988287 bytes, checksum: d87d85fca7e813d5a8e3850d61c9c14e (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O presente trabalho descreve os estudos realizados para a síntese de filmes ferroelétricos ultrafinos de Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 (PMN) e o estudo sistemático da cinética de cristalização deste material visando a obtenção de filmes monofásicos. Os filmes foram produzidos a partir da modificação de um método químico baseado em precursores óxidos. A obtenção dos filmes de PMN se deu através de uma técnica de duplo estágio, que possibilita maior controle na supressão de fases pirocloro, e da técnica via Método dos Precursores Óxidos (MPO), através da reação direta dos óxidos. Filmes de PMN foram preparados sobre substratos Si(100) com diferentes números de deposições. Esses filmes foram submetidos a tratamentos térmicos entre 400oC e 800ºC, em forno convencional, sob diferentes condições de preparo. A estrutura dos filmes foi investigada pela técnica de difração de raios-X e refinamentos da estrutura pelo método de Rietveld. Os resultados apresentaram uma coexistência da fase pirocloro Pb1.86Mg0.24Nb1.76O6.5 e da fase perovskita Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 (PMN) nos filmes preparados via rota da Columbita e a supressão da fase prirocloro nos filmes preparados pelo método MPO. Um estudo da morfologia por MEV indicou a preparação de filmes com boa homogeinidade e espessura média de 150nm Os resultados obtidos neste projeto indicam que a estabilização da fase perovkita do PMN e a supressão da fase pirocloro está relacionada a uma combinação particular de parâmetros tais como tempo e temperatura de cristalização e a adição de excessos de MgO e PbO a estequiometria. / The present work describes the studies for the synthesis of ultrathin ferroelectric films of Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 (PMN) and the systematic study of the crystallization kinetics of this material aimed at obtaining singlephase films. The films were produced from the modification of a chemical method based on oxide precursors. The obtention of the PMN films made by a technique of double stage, that allows greater control in the suppression of pyrochlore phases, and by technique via Oxide Precursors Method(OPM), through a direct reaction of the oxides. PMN films were prepared on Si(100) substrates with different numbers of depositions. These films were subjected to thermal treatments between 400ºC and 800°C, in conventional oven, under different preparation conditions. The structure of the films was investigated by the technique of X-ray diffraction and the structures refinements by the Rietveld method. The results showed a coexistence of pyrochlore phase Pb1.86Mg0.24Nb1.76O6.5 and perovskite phase Pb(Mg1/3Nb2/3)O3(PMN) in the films prepared via Columbita route and suppression of pyrochlore phase in films prepared by the OPM method. A study of morphology by SEM indicated the preparation of films with good homogeneity and medium thickness of 150 nm. The results obtained in this project suggest that the stabilization of PMN phase perovkite and the suppression of the pyrochlore phase is related to a particular combination of parameters such as time and temperature of crystallization and the addition of excess of MgO and PbO in the stoichiometry.