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Ttulo [PT]: Avaliao da dinmica de portadores de carga em cermica multiferricas por meio de espectroscopia dialtrica
Autor(es): Luiz Gustavo Davanse da Silveira
Palavras-chave [PT]:

Materiais multiferroicos. Mgnetoeltricos. Espectroscopia dialtrica. Cermicas multiferroicas. Polarons. Brasil.
Titulao: Doutor em Fsica
Banca:
Ivair Aparecido dos Santos [Orientador] - UEM
Vanderlei Fernandes Freitas - Unicentro
Jos Antnio Eiras - UFSCAR
Antonio Medina Neto - UEM
Nelson Guilherme Castelli Astrath - UEM
Resumo:
Resumo: Neste trabalho, caracterizaes dieltricas em funo da frequncia e da temperatura foram conduzidas em amostras cermicas de TbMnO3 processadas em duas atmosferas distintas oxignio e argnio. A constante dieltrica de ambas as amostras apresentou trs anomalias no intervalo de temperatura entre 12 e 300 K. Duas dessas anomalias, observveis acima de 100 K, foram atribudas dinmica de portadores de carga em contornos e interiores dos gros. Nos contornos, essa dinmica resulta no efeito Maxwell-Wagner, isto , no acmulo de cargas nas interfaces. J nos interiores de gros, uma relaxao surge devido ao transporte de cargas por meio de saltos. Esse mecanismo se demonstrou altamente dependente das propriedades estruturais do material. Na amostra processada em atmosfera de oxignio, a presena de vacncias de mangans e a menor clula unitria resultam em caminhos de percolao, possibilitando que os portadores de carga movam-se com alcance longo. Na amostra processada em atmosfera de argnio, por sua vez, os portadores demonstraram ter menor mobilidade. Nesta amostra ainda ficou evidente que os portadores se movem por stios no equivalentes, ou seja, que as probabilidades de saltos so diferentes ao considerar-se pares de stios distintos. A ocorrncia de stios no equivalentes foi atribuda a fatores intrnsecos ao material, como o ordenamento dos orbitais, diferenas na natureza e distribuio de ligaes qumicas, e interao de Hund. Abaixo de 100 K, uma relaxao de natureza dipolar observada. Essa anomalia obedece ao modelo de Cole-Cole, e seu tempo de relaxao afetado pelas transies magnticas. Alm disso, observou-se que a condutividade eltrica dc se torna praticamente independente da temperatura no mesmo intervalo no qual essa relaxao observada. O tunelamento de polarons foi apontado como causa desses comportamentos. O espectro de fotoeltrons dos nveis internos do oxignio demostrou que, de fato, a estrutura cristalina tem influncia sobre a estrutura eletrnica do TbMnO3. Isto confirma a concluso de que as diferenas estruturais seriam responsveis pelas diferenas observadas nas propriedades dieltricas.

Abstract: In this work, temperature-dependent and frequency-dependent dielectric investigations have been performed in TbMnO3 ceramics processed in either oxygen or argon atmospheres The dieletric constant of both samples exhibited three anomalies in the temperature range between 12 and 300 K. Two anomalies occurred above 100 K and were atributed to the Maxwell-Wagner effect in grain boundaries and to hopping polarization in grain cores. Also, a strong correlation between dielectric properties and crystalline structure was observed. In the sample processed in oxygen atmosphere, the presence of manganese vacancies and the smaller unit cell allow the long range motion of charge carriers. In the sample processed in argon atmosphere, on the other hand, charge carriers have only short range motion. Also, in this sample the existance of inequivalent hopping probabilities was observed, which are a result of intrinsic factors like orbital ordering, bondig anisotropies, and Hund interaction Bellow 100 K a dielectric relaxation was observed. This relaxation follows the empirical Cole-Cole model and was attributed to small polaron tunnelling. X-ray photoelectrons spectroscopy was also conducted. The results showed that indeed the structural differences resulted in diferences between the electronic structure of the samples.
Data da defesa: 20/02/2015
Cdigo: vtls000220889
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2015
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)

Responsavel: ademir
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: luiz_gustavo_davanse_da_silveira_2015.pdf
Tamanho: 9674 Kb (9905851 bytes)
Criado: 19-05-2016 10:38
Atualizado: 19-05-2016 11:01
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