Pesquisa desenvolvida no Grupo de Materiais Funcionais Avançados (MAFA) do DF-UFSCar é publicada na revista Nature Scientific Reports.
O trabalho "Unveiling the high-temperature dielectric response of Bi0.5Na0.5TiO3", publicado em 10 de Novembro de 2020 na Scientific Reports é resultado das pesquisas dos docentes do DF-UFSCar, Michel Venet Zambrano e Paulo Sergio da Silva Jr, e resultado da tese de doutorado de Julio Cesar Camilo Albornoz Diaz egresso do PPGF-UFSCar. Diaz, J.C.C.A., M’Peko, J., Venet, M. and Silva Jr, P.S. Unveiling the high-temperature dielectric response of Bi0.5Na0.5TiO3. Sci Rep 10, 19491 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-75859-z
Pesquisa desenvolvida no Grupo de Materiais Funcionais Avançados (MAFA) do DF-UFSCar é publicada na revista Nature Scientific Reports.
O trabalho "Unveiling the high-temperature dielectric response of Bi0.5Na0.5TiO3", publicado em 10 de Novembro de 2020 na Scientific Reports é resultado das pesquisas dos docentes do DF-UFSCar, Michel Venet Zambrano e Paulo Sergio da Silva Jr, e resultado da tese de doutorado de Julio Cesar Camilo Albornoz Diaz egresso do PPGF-UFSCar.
Diaz, J.C.C.A., M’Peko, J., Venet, M. and Silva Jr, P.S. Unveiling the high-temperature dielectric response of Bi0.5Na0.5TiO3. Sci Rep 10, 19491 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-75859-z
A compreensão dos mecanismos físicos relacionados com alterações nas propriedades dielétricas e mecânicas em materiais ferróicos, e sua dependência com a temperatura e frequência é fundamental para a obtenção de propriedades ideais e para se garantir bom desempenho em aplicações tecnológicas. Atualmente os materiais eletrocerâmicos baseados em titanato de sódio e bismuto (Bi0.5Na0.5TiO3) têm se destacado como potenciais substitutos aos materiais baseados em chumbo, que são utilizados atualmente em dispositivos eletrônicos. Porém, o Bi0.5Na0.5TiO3 apresenta um comportamento dielétrico anômalo em altas temperaturas cuja origem tem sido até agora controversa, com um pico de permissividade dielétrica sem apreciável dependência com frequência do campo elétrico aplicado e incompatível com a ocorrência de transições de fase estruturais.
Neste trabalho, realizou-se um estudo sistemático baseado em medidas de corrente de depolarização termicamente estimulada, espectroscopia de impedância elétrica e espectroscopia mecânica em uma ampla faixa de temperatura e frequência, visando a obtenção de uma visão aprofundada dos mecanismos relacionados com este evento. Foi demonstrado que a ocorrência desse pico dielétrico em altas temperaturas tem seu origem relacionado a efeitos de carga espacial como consequência do acúmulo de vacâncias de oxigênio nos contornos entre grãos. Além disso, também demonstrou-se que esse mesmo mecanismo contribui para o comportamento mecânico anômalo em baixas frequências deste material, podendo ser responsável pela incomum presença de domínios ferroelásticos do Bi0.5Na0.5TiO3 em altas temperaturas.
A fenomenologia descrita por este trabalho abre uma nova janela de possibilidades para o design de materiais eletrocerâmicos ecologicamente amigáveis que possam ser utilizados em componentes eletrônicos que operem em uma ampla faixa de temperatura sem variações de desempenho.
Neste trabalho, realizou-se um estudo sistemático baseado em medidas de corrente de depolarização termicamente estimulada, espectroscopia de impedância elétrica e espectroscopia mecânica em uma ampla faixa de temperatura e frequência, visando a obtenção de uma visão aprofundada dos mecanismos relacionados com este evento. Foi demonstrado que a ocorrência desse pico dielétrico em altas temperaturas tem seu origem relacionado a efeitos de carga espacial como consequência do acúmulo de vacâncias de oxigênio nos contornos entre grãos. Além disso, também demonstrou-se que esse mesmo mecanismo contribui para o comportamento mecânico anômalo em baixas frequências deste material, podendo ser responsável pela incomum presença de domínios ferroelásticos do Bi0.5Na0.5TiO3 em altas temperaturas.
A fenomenologia descrita por este trabalho abre uma nova janela de possibilidades para o design de materiais eletrocerâmicos ecologicamente amigáveis que possam ser utilizados em componentes eletrônicos que operem em uma ampla faixa de temperatura sem variações de desempenho.
O artigo foi publicado na modalidade acesso aberto e pode ser acessado gratuitamente através do seguinte endereço:
Os autores do trabalho agradecem à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP, processo #2020/10446-0) e a Universidade Federal de São Carlos pelo suporte a esta publicação.