dc.contributor.author | Pimentel, Jonathan Ordoñez | |
dc.date.accessioned | 2019-08-08T17:56:25Z | |
dc.date.available | 2019-08-08T17:56:25Z | |
dc.date.issued | 2019-04-05 | |
dc.identifier.citation | PIMENTEL, Jonathan Ordoñez. Movimento de paredes de domínio ferroelétricas com luz: descrição teórica e investigação do fenômeno em materiais policristalinos. 2019. Dissertação (Mestrado em Física) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2019. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/11647. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/11647 | |
dc.description.abstract | Ferroelectrics are material exhibiting a spontaneous polarization that may be switched by
an electric external field. This behavior is provided to well-known ferroelectric domain
walls motion. Recent research has proved the surprising ability to move ferroelectric
domain wall under illumination with wavelength of 532 nm incident on a surface of
single crystals of Barium Titanate (BaTiO3). In spite of experimental results concerning
about this light-matter interaction, it is remarkable a lack of physical insight, as well as
possibility to observe if occurrences of motion domain wall is due to single or poly crystal
character. By using a phenomenological approaches based on Devonshire-Landau’s theory
was possible make a development to describe a polarization-induced switching under light
like perturbation of bound and free charge accumulated within domain wall. Accordingly,
interactions between photons having lower energy that optical gap and screening charge
give rise to fluctuation in depolarization electric field that serve as a driving force to
polarization reorientation around the wall. This approach gives a satisfactory explanation
to experimental facts observed in single crystals of BaTiO3, in addition, it allows to
conjecture a correlation between the phenomenon occurrence with existence of charged
domain wall as single crystal as polycrystal. It was prove that BaTiO3 coarse grain ceramics
(grain size approx 50µm) contend 90-domains are possible a manifestation of polarization
switching induced by light also, in this form, it was demonstrate the size grain dependence
with evidence of this light-matter interaction, highlighted again the role-play of charged
ferroelectric domain wall. In this way, here has made an extend to polycrystal materials
that could lead to developed the next generation of photo-stimulated ferroelectric devices. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights.uri | Acesso aberto | por |
dc.subject | BaTiO3 | por |
dc.subject | Domínios ferroelétricos | por |
dc.subject | Paredes de domínio carregadas | por |
dc.subject | Interação luz-matéria | por |
dc.subject | Chaveamento da polarização com luz | por |
dc.subject | Propriedades dielétricas | por |
dc.subject | Ferroelectric domains | eng |
dc.subject | Ferroelectric charged domain walls | eng |
dc.subject | Light-matter interaction | eng |
dc.subject | Polarization switching induced by light | eng |
dc.subject | Electric properties | eng |
dc.title | Movimento de paredes de domínio ferroelétricas com luz: descrição teórica e investigação do fenômeno em materiais policristalinos | por |
dc.type | Dissertação | por |
dc.contributor.advisor1 | Zambrano, Michel Venet | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4256279833398263 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Silva Junior, Paulo Sergio da | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7418621942217628 | por |
dc.description.resumo | Os materiais ferroelétricos apresentam polarização espontânea, a qual pode ser chaveada
mediante um campo elétrico externo. Esta capacidade de chaveamento está vinculada com
o movimento das chamadas paredes de domínio. Recentemente, pesquisadores observaram
a possibilidade de movimentar paredes de domínio em monocristais de titanato de bário
(BaTiO3) quando luz com comprimento de onda de 532nm incide na superfície do material.
Apesar das evidências experimentais da manifestação deste fenômeno, a origem física ainda
não é bem compreendida. Por outro lado, não está claro se o fenômeno está vinculado
à natureza monocristalina do material ou se também pode ser observado em materiais
policristalinos. Neste trabalho contribuiu-se para entendimento deste novo acoplamento
entre luz-matéria em materiais de BaTiO3. Partindo do ponto de vista fenomenológico, foi
desenvolvida uma descrição teórica baseada na teoria de Devoshire-Landau que relacionou
o fenômeno de chaveamento da polarização induzida por luz com a perturbação de
paredes de domínio, as quais apresentam um acúmulo de carga de polarização compensada,
presentes nos monocristais de BaTiO3. Assim, fótons com energia menor que o gap da
banda produzem flutuações na densidade de carga de compensação localizada nas paredes
de domínio com acumulação de carga ligada, as quais induzem flutuações no campo
elétrico depolarizante produzido pela carga ligada acumulada na interface, resultando no
chaveamento da polarização ao redor da parede, descrevendo satisfatoriamente o fenômeno
experimental observado em monocristais de BaTiO3. Ainda baseado nesta descrição
fenomenológica, foi possível inferir que materiais ferroelétricos que apresentem paredes de
domínio com o acúmulo de cargas livres, inclusive aqueles policristalinos, podem exibir
o fenômeno. Mediante a investigação experimental da dependência do tamanho de grão
em cerâmicas de BaTiO3 com o fenômeno de chaveamento da polarização induzida por
luz, foi demonstrado que cerâmicas de BaTiO3 com grãos suficientemente grandes para
apresentar domínios de 90◦ apresentam o fenômeno da mudança de polarização com luz, o
que reforça a relação deste fenômeno com as paredes de domínio presentes em materiais. A
extensão deste fenômeno à materiais policristalinos, demonstrada neste trabalho, abre um
novo caminho para o desenvolvimento de dispositivos baseados em materiais ferroelétricos
controlados por luz. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Física - PPGF | por |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA::MATERIAIS DIELETRICOS E PROPRIEDADES DIELETRICAS | por |
dc.description.sponsorshipId | CAPES: 1696582 | por |
dc.ufscar.embargo | Online | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/6513891083706993 | por |