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Ttulo [PT]: Estudo e determinao de relaes estrutura-propriedades do composto TbMnO3
Autor(es): Gustavo Sanguino Dias
Palavras-chave [PT]:

Materiais multiferricos. Magnetoeltricos. Manganita de trbio. Brasil.
Titulao: Doutor em Fsica
Banca:
Ivair Aparecido dos Santos [Orientador] - UEM
Antnio Medina Neto - UEM
Ducinei Garcia - UFSCar
Fabiano Yokaichiya - IPEN
Juraci Aparecido Sampaio - IPEN
Resumo:
Resumo: Neste trabalho, amostras policristalinas de TbMnO3 obtidas por moagem em altas energias, foram sintetizadas em trs diferentes atmosferas: Argnio, Oxignio e atmosfera livre (ao ar), com o intuito de compreender as relaes estrutura-propriedades e verificar a influncia da atmosfera de sntese em suas propriedades fsicas. Estudos de difrao de raios X e de nutrons de alta resoluo revelaram a contrao da clula unitria ortorrmbica do TbMnO3, majoritariamente ao longo do eixo b, para as amostras sintetizadas em atmosfera de Oxignio e ao ar. Contudo, nenhuma mudana de valncia dos ons de Mn foi constatada nas anlises de espectroscopia de absoro de raios X. Os estudos de difrao de nutrons demonstram que a sub-rede de ons de Mn de todas as amostras apresenta um ordenamento antiferromagntico senoidal na fase antiferromagnticaparaeltrica, abaixo de 41 K, e uma ordem cicloidal abaixo de 27 K, com direo de propagao ao longo do eixo b. Uma vez que o ordenamento magntico devido sub-rede de ons de Mn do TbMnO3 governado pela competio entre interaes ferromagnticas de supertroca entre primeiros vizinhos e interaes antiferromagnticas de supertroca entre segundos vizinhos de Mn, a contrao da clula unitria do TbMnO3 ao longo do eixo b favorece a interao multiferromagntica de supertroca entre segundos vizinhos, provocando a reduo da resposta magntica das amostras sintetizadas em atmosfera de Oxignio e ao ar. Essa contrao tambm promove a reduo da diferena de energia entre a banda de valncia e a banda de conduo, resultando em perdas dieltricas maiores e menores valores de constante dieltrica para as amostras sintetizadas em atmosfera de Oxignio e ao ar em relao amostra sintetizada em atmosfera de Argnio. As anlises dieltricas tambm revelaram a presena de processos de relaxao relacionados ao salto de portadores de carga no interior e nos contornos de gro, que formam cargas espaciais que, consequentemente, levam a uma resposta dieltrica aparentemente gigante temperatura ambiente.

Abstract: In this work, policrystalline TbMnO3 samples, processed by high-energy ball milling, were synthesized in three distinct atmospheres: Argon, Air and Oxygen, for understanding the structure- properties correlations in these materials and the influence of synthesis atmosphere on their physical properties. High-resolution X-ray and neutron diffraction studies revealed the contraction of TbMnO3 unit cell, mainly along the orthorhombic b-axis, for samples synthesized in Air and Oxygen. However, no changes of the Mn valence were observed in the X-ray absorption spectroscopy analyzes. The Neutron powder diffraction studies showed that the Mn sublattice of all TbMnO3 samples exhibit a sinusoidal antiferromagnetic behavior in the antiferromagnetic-paraelectric phase, below 41 K, and a cycloidal noncollinear phase below 27 K, with a propagation direction along the b-axis. As the magnetic ordering of TbMnO3 is governed by the competition between ferromagnetic nearest-neighborhood and antiferromagnetic nextnearest-neighborhood superexchange interactions of Mn ions, the contraction of TbMnO3 unit cell along the b-axis favors the antiferromagnetic near-next- eighborhood superexchange interaction leading to a decrease of the magnetic response for TbMnO3 samples synthesized in Oxygen and Air. This contraction also promotes the reduction of the energy gap between valence and conduction bands, resulting in higher dielectric losses and smaller dielectric constants for Oxygen and Air synthesized samples in comparison to the Argon synthesized one. Dielectric analyzes also revealed the presence of relaxation processes related to the hoopping of charge carriers in grain and grain boundaries, which forms space charges that, consequently, results in an apparent giant dielectric response at room temperature.
Data da defesa: 31/07/2013
Cdigo: vtls000211074
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2013
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Ivair Aparecido dos Santos
Instituio: Universidade Estadual de Maring . Programa de Ps-Graduao em Fsica
Nvel: Tese (doutorado em Fsica)/
UEM:

Responsavel: admin
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: nicolaz_bordan_aranda_2013.pdf
Tamanho: 1592 Kb (1629714 bytes)
Criado: 18-08-2016 13:44
Atualizado: 19-08-2016 13:30
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