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Previous issue date: 2015-01-22 / Bismuth tellurite, Bi2TeO5, here labeled BTeO has a lot of properties like
improper ferroelectricity, photochromic, photorefractive, with two optical axes large
optical window and another interesting optical and electrical properties, as recently
we discovered, photovoltaic effect.
BTeO single crystal growth and processing has two inherent difficulties, high
vapor pressure of tellurium oxide close to bismuth tellurite melting point and BTeO
cleavage plane parallel to (100) plane. So, BTeO factory good sample for material
characterization require singular precautions and depends on researcher
experience invariably.
Present work is dedicated to detailed study of BTeO single crystals growth
parameters in a modified Czochralski method with unpublished concept double
crucible system. In our case, we used oxides mix on external crucible with volatile
oxide bigger quantity related to internal crucible to create a supersaturated
atmosphere used to control crystal growth liquid phase stoichiometry reducing
tellurium oxide evaporation. We also highlighted important details about good
quality samples production, like crystal cut and polish enclosed in acrylic resin to
avoid cleavages during this processes.
Finally, we characterized BTeO by optical spectroscopy (optical absorption,
Raman scattering and luminescence) and electrical properties (conductivity,
photoconductivity and impedance spectroscopy). We measured BTeO
photorefractive properties with 633 nm wavelength for the first time and results
suggested that material could be photovoltaic, hypothesis tested and confirmed in
the present work. / O telurito de bismuto, Bi2TeO5, aqui nomeado BTeO é um material
ferroelétrico impróprio, fotocrômico, fotorrefrativo, opticamente biaxial, com ampla
janela óptica, entre outras várias características interessantes quanto às
propriedades elétricas e ópticas, como por exemplo, apresentar propriedades
fotovoltaicas, como descoberto neste trabalho.
O crescimento e processamento de monocristais de BTeO possui duas
dificuldades inerentes, a alta pressão de vapor do óxido de telúrio à temperatura
de fusão do telurito de bismuto e a presença de um plano de clivagem acentuado
em sua estrutura, paralelo ao plano (100). Assim sendo, a obtenção de boas
amostras para caracterização do material exige uma série de cuidados
específicos, além de depender invariavelmente da experiência do responsável
pela manipulação do objeto de estudo.
Este trabalho é dedicado ao estudo minucioso dos diversos parâmetros
vinculados ao crescimento de monocristais de BTeO a partir de um método de
Czochralski modificado com sistema de duplo cadinho cujo conceito é inédito. Em
nosso caso, utilizamos uma mistura de óxidos no cadinho externo com quantidade
maior do óxido volátil em relação ao cadinho interno a fim de formar uma
atmosfera supersaturada do mesmo e, pela formação desta atmosfera, controlar a
estequiometria da fase líquida de crescimento, reduzindo os efeitos de evaporação
na mesma. Além disso, também destacamos uma série de detalhes importantes
para a obtenção de amostras de boa qualidade, como a realização de cortes e
polimento do cristal embutido em resina acrílica para minimizar a probabilidade de
clivagens durante tais processos.
Finalmente, uma série de caracterizações foi realizada tanto por
espectroscopia óptica (absorção óptica, espalhamento Raman e luminescência)
quanto das propriedades elétricas do material (condutividade, fotocondutividade e
espectroscopia de impedância). Medidas das propriedades fotorrefrativas do
material foram realizadas pela primeira vez com comprimento de onda de 633 nm
e os resultados sugeriram que o material poderia ser fotovoltaico, hipótese testada
e comprovada neste trabalho.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/4650 |
| Date | 22 January 2015 |
| Creators | Fabris, Zanine Vargas |
| Contributors | Carvalho, Jesiel Freitas, Carvalho, Jesiel Freitas, Baldochi, Sonia Licia, Santo, Ana Maria do Espírito, Lariucci, Carlito, Gonçalves, Pablo José |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Fisica (IF), UFG, Brasil, Instituto de Física - IF (RG) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 3162138865744262028, 600, 600, 600, -4029658853652049306, -8327146296503745929 |
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