dc.contributor.author | Estrada, Flávia Regina | |
dc.date.accessioned | 2018-02-15T12:32:43Z | |
dc.date.available | 2018-02-15T12:32:43Z | |
dc.date.issued | 2017-03-03 | |
dc.identifier.citation | ESTRADA, Flávia Regina. Técnicas de difração de elétrons e de caracterizações elétricas e térmicas combinadas para análise de transformações de simetria em estruturas perovskitas distorcidas : caso das soluções sólidas (Pb1-xCax)TiO3. 2017. Tese (Doutorado em Física) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2017. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/9421. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/9421 | |
dc.description.abstract | The main objective of this work was the unequivocally determination of the crystal symmetry
of distorted perovskite structure by direct and indirect methods, with the solid solution system
Pb1-xCaxTiO3 (PCT) as the case study. Therefore, ferroelectric ceramic of PCT were
investigated using electron diffraction techniques, electric characterization and thermal
expansion measurements at compounds with controversial results in the literature about its
crystallographic symmetries and polar states, mainly in the Morphotropic Phase Boundary
(MPB). Qualitative analysis of synchrotron X-ray diffraction pattern from PCT powders
confirms that the octahedral tilting distortions exist from the calcium concentration x = 0.40.
From this result, based on subgroup relations analysis and considering only the point group
2mm as a maximal subgroup (as a suit of the system), the symmetries Pna21 e Pcm21 were
predetermined as common subgroups of the known space groups of the ending phases (P4mm,
Pbnm, I4/mcm e Pm-3m). In turn, from the thermal expansion measurements and electric
characterization, using thermal dependence of the dielectric permittivity and the polarization
vs. electric field curves, some possibilities of crystallographic phase transition were determined,
as well as the evaluation of the polar characteristics. To determine the tilt system and the crystal
symmetry at room temperature, the electron diffraction techniques were used. The composition
choice was 47.5 mol % of Ca, which represent a challenge in PCT MPB. The tilt system
determined is the same of CaTiO3, the mix of antiphase and in phase tilt a-a-c+. Finally,
combining results of the electron diffraction techniques set with the indirect techniques set, the
orthorhombic symmetry with the point group 2mm and the space group Pna21 was found for
the solid solution Pb0,525Ca0,475TiO3. This symmetry might cover other compositions in MPB at
room temperatures. The results from the set of techniques protocol allowed concluding this
symmetry and polar states from MPB phases as a function of temperature, adding new
contribution to elucidate the PCT phase diagram. | eng |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) | por |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | por |
dc.description.sponsorship | Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights.uri | Acesso aberto | por |
dc.subject | Cerâmicas piezoelétricas | por |
dc.subject | Microscopia eletrônica de transmissão | por |
dc.subject | Difração de raios X | por |
dc.subject | Transição de fase ferroelétrica | por |
dc.subject | Difração de elétrons por feixe convergente | por |
dc.subject | Piezoelectric ceramics | eng |
dc.subject | Transmission electron microscopy | eng |
dc.subject | X-Ray diffraction | eng |
dc.subject | Ferroelectric phase transition | eng |
dc.subject | Convergent beam electron diffraction | eng |
dc.title | Técnicas de difração de elétrons e de caracterizações elétricas e térmicas combinadas para análise de transformações de simetria em estruturas perovskitas distorcidas : caso das soluções sólidas (Pb1-xCax)TiO3 | por |
dc.type | Tese | por |
dc.contributor.advisor1 | Garcia, Ducinei | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5236758856687873 | por |
dc.description.resumo | O principal objetivo deste trabalho foi a determinação inequívoca das simetrias cristalinas de
estruturas perovskitas distorcidas pela combinação de métodos diretas e indiretas, utilizando o
sistema Pb1-xCaxTiO3 (PCT) como estudo de caso. Para tanto, cerâmicas ferroelétricas de PCT
foram investigadas por técnicas de difração de elétrons, de caracterização elétrica e de expansão
térmica em composições cujas simetrias e estados polares ainda são temas controversos na
literatura, principalmente as do contorno morfotrópico de fases (CMF) em baixas temperaturas.
Na análise qualitativa por difração de raios X síncrotron dos pós de PCT, confirmou-se a
existência das distorções devido à inclinação (tilt) dos octaedros de oxigênio e que tais
distorções ocorrem a partir da concentração de cálcio x = 0,40. Verificado isso, com base na
análise de relações de subgrupos e levando-se em conta, por adequação ao sistema, apenas o
grupo pontual 2mm como subgrupo máximo, as simetrias Pna21 e Pcm21 foram
predeterminadas como os subgrupos comuns aos grupos espaciais reconhecidos como sendo
das fases limítrofes (P4mm, Pbnm, I4/mcm e Pm-3m). Por sua vez, pela caracterização elétrica,
realizada a partir das análises da dependência com temperatura da permissividade elétrica e das
curvas polarização vs. campo elétrico, e da expansão térmica, foram determinadas as possíveis
transições de fase cristalográficas, assim como avaliado o caráter polar das fases. Para se
determinar o sistema de tilt e a simetria cristalina, a técnica de difração de elétrons foi usada à
temperatura ambiente para uma das composições que se mostraram mais representativas para o
CMF do PCT, a com 47,5% em mol de Ca. Foi determinado que essa fase possui o mesmo
sistema de tilt da fase CaTiO3, representado pela mistura de tilt em fase e em antifase, a-a-c+.
Finalmente, a partir da combinação de resultados da aplicação do conjunto de técnicas de
difração de elétrons com o conjunto de técnicas indiretas, a simetria ortorrômbica de grupo
pontual 2mm e espacial Pna21 foi a encontrada para a solução sólida Pb0,525Ca0,475TiO3. Esta
simetria se estende às outras fases do CMF à temperatura ambiente. Ainda, esses resultados do
protocolo de técnicas permitiram inferências estendidas às simetria e caráter polar das fases do
CMF em função da temperatura, trazendo novas contribuições para a elucidação do diagrama
de fases do sistema PCT. | 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 | por |
dc.ufscar.embargo | Online | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/3846613292162032 | por |