| Resumo: |
Neste
trabalho, as propriedades físicas e estruturais dos compostos
(0,6)BiFeO3-(0,4)PbTiO3 + x% La, sintetizados por moagem em altas
energias, foram investigadas em função da concentração de La com o
intuito de compreender as relações estrutura/propriedade nesses
materiais. Os resultados obtidos por difração de raios X e nêutrons
revelaram a possibilidade de uma sintonização estrutural dos materiais
estudados, por meio da adição de La. De fato, uma transição da simetria
tetragonal para a simetria romboédrica, com o aumento da concentração
de La, assim como a coexistência dessas duas simetrias para 3 % de La,
foi observada. As análises por refinamento estrutural Rietveld
indicaram que a simetria romboédrica muda do grupo espacial R3m para o
R3c em amostras com 5 % de La. Os estudos por microscopia eletrônica de
transmissão revelaram paredes de domínios ferroelétricos muito
estreitas nas estruturas com simetria tetragonal (domínios de 90°) e
romboédrica (domínios de 180°). O contorno de fases morfotrópico, que
seria a interface entre duas simetrias estrutural presentes em uma
mesma partícula, não foi observado na amostra estudada neste trabalho.
A resistividade elétrica foi analisada e os resultados revelam que a
dopagem com La controla a formação dos portadores de carga elétrica
nesses materiais. Os “vetores momento de dipolo elétrico”, por cela
unitária, foram calculados a partir da posição média de cátions e
ânions obtidas por refinamento estrutural Rietveld, e indicam que todas
as composições têm suas celas unitárias polarizadas. Contudo, somente
as amostras dopadas com 3 % e 5 % de La apresentam o comportamento
ferroelétrico macroscópico mensurável. Em suma, o conjunto de
resultados coletados neste trabalho indicou uma forte correlação entre
as propriedades ferróicas e a estrutura das amostras estudadas, e que
essa correlação pode ser alterada por meio das alterações atômicas,
químicas e estruturais promovidas pela adição de La. Por fim, a
determinação da resposta magnetoelétrica desses compostos nos permite
inferir que os mesmos possuem um grande potencial para aplicações
tecnológicas em dispositivos multifuncionais.
Palavras chaves: Multiferróico. Microscopia eletrônica de transmissão. Magnetoelétrico.
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