FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / O grupo de materiais ferroelÃtricos com camada de bismuto (BLSFs) tem sido extensivamente estudados, devido à sua potencial utilizaÃÃo em memÃrias de acesso aleatÃrio (aplicaÃÃes FeRAMs). Estruturas perovskita em camadas de bismuto de SrBi2Nb2O9 (SBN) pertencem a famÃlia Aurivillius, que tÃm a fÃrmula geral (Bi2O2)2+(An-1BnO3n+1)2-, onde os sÃtios A sÃo ocupados por cÃtions maiores, enquanto que os cÃtions com elevada valÃncia estÃo localizados em sÃtios B e n à o nÃmero de camadas octaÃdricas entre as camadas de bismuto (Bi2O2)2+. A presenÃa de camadas de bismuto serve como amortecedor para suportar a fadiga da polarizaÃÃo e preservar a estabilidade do bismuto em ferroelÃtricos de camadas estruturadas. Neste trabalho, as propriedades estruturais e dielÃtricas de SrBi2Nb2O9 (SBN) em funÃÃo do nÃvel de adiÃÃo de Bi2O3 ou La2O3 em radiofrequÃncias (RF) e micro-ondas foram estudados. O SBN foi preparado utilizando o mÃtodo de reaÃÃo em estado sÃlido com a adiÃÃo de 3, 5, 10 e 15% de Bi2O3 ou La2O3. A Ãnica fase ortorrÃmbica foi formada apÃs a calcinaÃÃo a 900ÂC durante 2h. A anÃlise por difraÃÃo de Raios X (DRX), utilizando o refinamento de Rietveld confirmou a formaÃÃo de uma Ãnica fase com um composto de estrutura cristalina (a = 5.5129Ã, b = 5,5183à , c = 25,0819Ã; α = β = γ = 90Â). A microscopia eletrÃnica de varredura (MEV) do material mostrou morfologias globulares (quase esfÃrica) de grÃos em toda a superfÃcie das amostras. A temperatura de Curie encontrada para a amostra nÃo dopada foi de 400ÂC. Com adiÃÃes de Bi3+, a temperatura diminuiu e com adiÃÃes de La3+ a temperatura de Curie aumentou significativamente acima de 450ÂC. Nas mediÃÃes das propriedades dielÃtricas de SBN à temperatura ambiente, a 10 MHz, foi observado os maiores valores de permissividade para SBN5LaP (5% de La2O3), com valores de 116,71 e a mais baixa perda (0,0057) foi obtido por SBN15LaP (15% de La2O3). Na regiÃo de frequÃncia de micro-ondas, amostras adicionadas de Bi2O3 mostraram maior permissividade dielÃtrica que amostras adicionadas de La2O3, destacamos a SBN15BiG (15% Bi2O3) com a permissividade dielÃtrica mais elevada em 70,32 (3,4 GHz). Os valores de constante dielÃtrica estÃo compreendidos na faixa de 28-71 e as perdas dielÃtricas sÃo da ordem de 10-2. As amostras foram estudadas para possÃveis aplicaÃÃes em RF e componentes de micro-ondas. / The group of ferroelectric materials with bismuth layer (BLSFs) has been extensively studied due to their potential use in random access memories (FeRAMs applications). Layered structures of perovskite bismuth SrBi2Nb2O9 ( SBN ) belong to the Aurivillius family, which has the general formula (Bi2O2)2+(An-1BnO3n+1)2-, where the sites are occupied by the larger cations, whereas the cations with high valence are located in sites B and n is the number of octahedral layers between the layers of bismuth (Bi2O2)2+. The presence of the bismuth layer serves as a buffer to withstand fatigue and polarization preserving the stability of the bismuth layer structured ferroelectrics. In this work, the structural and dielectric properties of SrBi2Nb2O9 (SBN) based on the level of addition of Bi2O3 or La2O3 on radio frequencies (RF) and microwave were studied. The SBN was prepared using the method of solid state reaction with the addition of 3, 5, 10 and 15% of Bi2O3 and La2O3. A single orthorhombic phase was formed after calcination at 900 C for 2h. The analysis by X-ray diffraction (XRD) using the Rietveld refinement confirmed the formation of a single phase compound with a crystal structure (a = 5.5129Ã, b = 5.5183Ã, c = 25.0819Ã, α = β = γ = 90Â) . The scanning electron microscopy (SEM) showed the material (nearly round) globular grain morphologies across the surface of the samples. The Curie temperature found for the undoped sample was 400ÂC. With additions of Bi3+, and the decreased temperature and with additions of La3+ Curie temperature rose significantly above 450ÂC. In the measurement of the dielectric properties of SBN at room temperature to 10 MHz, the highest values for permittivity SBN5LaP (5% La2O3) were observed, with values of 116.71 and the lowest loss (0.0057) was obtained by SBN15LaP (15% La2O3). In the region of frequency microwave , added Bi2O3 samples showed higher dielectric permittivity that La2O3 samples added, highlight the SBN15BiG (15% Bi2O3) with higher dielectric permittivity in 70.32 (3.4GHz) . The values of dielectric constant are included in the range of 28-71 and the dielectric losses are of the order of 10-2. The samples were investigated for possible applications in RF and microwave components.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:6288 |
| Date | 04 February 2013 |
| Creators | Emmanuelle de Oliveira Sancho |
| Contributors | AntÃnio SÃrgio Bezerra Sombra, Ricardo EmÃlio Ferreira Quevedo Nogueira, Claudio Lenz Cesar, Francisca Maria Martins Pereira, Igor Frota de Vasconcelos, Mauro Miguel Costa |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia e CiÃncia de Materiais, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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