Estudos dieléctricos em cerâmicos de Pb(Fe2/3 W1/3)O3 dopados com Co E Cr

• Author(s): Miranda, Célia Cristina Moreira Pereira
• Date: 1998
• Persistent ID: http://hdl.handle.net/10773/4369
• Origin: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
• Subject(s): Materiais ferroelétricos
• Document Type: Master thesis
• Language: Portuguese

Description

Uma transição de fase difusa, forte dispersão com a frequência das propriedades dieléctricas, ausência de polarização macroscópica e anisotropia óptica a temperaturas abaixo da temperatura do máximo de permitividade dieléctrica relativa são as características de um comportamento típico de um ferroe1éctrico relaxor. Devido a estas particularidades, principalmente aos elevados valores de permitividade dieléctrica e à forma esbatida do máximo de permiti vi dade , os relaxores tomaram-se importantes . materiais para aplicações electrónicas, designadamente condensadores multi camada, transdutores piezoeléctricos, actuadores electroestrictivos e sensores piezoeléctricos. O comportamento relaxor é observado em materiais à base de chumbo com estruturas do tipo perovesquite (AB03) nos quais as posições A e B são ocupadas por diferentes tipos de iões, como em Pb(Mg1l3Nb2/3)03 (PMN) ou Pb(Fe2/3W1I3)03 (PFW) e (Pbl-yLay)(Zrl-xTix)03 (PLZT). A partilha da mesma posição na rede pelos dois iões parece ser um dos pré-requisitos para a exibição deste comportamento. Pb(Fe2/3 W 1/3)03 (PFW), é um ferroeléctrico relaxor com estrutura cristalina do tipo de perovesquite cúbica à temperatura ambiente e uma "temperatura de transição" de aproximadamente 180K. Estudos recentes mostraram que as propriedades eléctricas e o comportamento relaxor de PFW são consideravelmente influenciados pela estequiometria da fase de PFW. A presença de defeitos e associações de defeitos pontuais na rede de PFW induzidos por dopagens (nomeadamente com Mn) ou pelo aparecimento de segundas fases, modificam marcadamente a resposta dieléctrica macroscópica de PFW. De forma a contribuir para o entendimento do efeito dos metais de transição na modificação das propriedades eléctricas, estudos do efeito da dopagem com Co e Cr nas propriedades eléctricas dos cerâmicos relaxores de PFW foram conduzidos neste trabalho. Não foram detectadas segundas fases em amostras de PFW dopado com Co para quantidades de Co<7.5%. Por outro lado, uma segunda fase rica em chumbo e tungsténio (Pb2WOS) foi identificada em amostras de PFW dopado com Cr, cuja concentração aumenta com o aumento do teor de dopante. Ambos os dopantes, Co e Cr, diminuem a permitividade dieléctrica máxima e transferem a "temperatura de transição" para temperaturas ligeiramente mais elevadas. Em ambas as composições, e confirmando o carácter relaxor destes compostos, foi observado o desvio à lei de CurieWeiss para temperaturas logo acima da temperatura do máximo de permitividade. Este desvio é mais acentuado para as composições dopadas com Cr. Verificou-se ainda que a dispersão com a frequência da temperatura do máximo de permitividade aumenta com o aumento do teor de dopante para as composições dopadas com Cr e diminui para as composições dopadas com Co. O envelhecimento da resposta die1éctrica, típico de um comportamento relaxor, foi observado para ambas as composições, sendo no entanto mais evidente para PFW dopado com Cr. Os comportamentos observados, as modificações dieléctricas induzidas em PFW pelos dopantes em estudo são discutidos com base na existência de prováveis defeitos e associações de defeitos pontuais nos cerâmicos de PFW dopados. A comparação com o comportamento observado em PFW dopado com Mn permite estabelecer as analogias e antagonismos de comportamento eléctrico induzido em PFW por estes iões de lnetais de transição e apontar possíveis razões para os comportamentos observados.