Dissertação

Caracterização estrutural, térmica e em altas pressões da solução sólida nanoestruturada SnS0.5Se0.5 sintetizada por moagem mecânica

A partir da moagem de alta energia dos pós elementares de alta pureza de estanho, enxofre e selênio durante uma hora, sob atmosfera inerte, foi formada a amostra composta exclusivamente da solução sólida SnS0.5Se0.5 (Pnma) nanoestruturada. Em cinquenta horas de moagem, nas mesmas condições, foram id...

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Autor principal: Marques, Larissa da Silva
Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/1840703695009491
Grau: Dissertação
Idioma: por
Publicado em: Universidade Federal do Amazonas 2019
Assuntos:
Acesso em linha: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/7029
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spelling oai:https:--tede.ufam.edu.br-handle-:tede-70292019-12-06T18:56:43Z Caracterização estrutural, térmica e em altas pressões da solução sólida nanoestruturada SnS0.5Se0.5 sintetizada por moagem mecânica Marques, Larissa da Silva Souza, Sérgio Michielon de http://lattes.cnpq.br/1840703695009491 http://lattes.cnpq.br/1782230442654231 Faita, Fabrício Luiz http://lattes.cnpq.br/9156322648407692 Souza, Renato Henriques de http://lattes.cnpq.br/1108446279263711 Mechanical alloying Nanostructured materials Thermal stability High pressure Materiais nanoestruturados SnSSe Estabilidade térmica Altas pressões ENGENHARIAS: ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICA: METALURGIA FÍSICA A partir da moagem de alta energia dos pós elementares de alta pureza de estanho, enxofre e selênio durante uma hora, sob atmosfera inerte, foi formada a amostra composta exclusivamente da solução sólida SnS0.5Se0.5 (Pnma) nanoestruturada. Em cinquenta horas de moagem, nas mesmas condições, foram identificadas as fases SnS0.5Se0.5 (Pnma) e SnS (Cmcm). Ocorre a desestabilização da solução sólida SnS0.5Se0.5 (Pnma) a partir de 200 0C incidentalmente promovendo oxidação e formação de outras fases do sistema. A interação entre os átomos de selênio e enxofre na solução sólida SnS0.5Se0.5 (Pnma) levou a desordem da estrutura atômica o que causou a expansão do volume da célula unitária em condições ambiente. Em altas pressões esse efeito é desprezível no eixo correspondente ao parâmetro de rede a, entretanto causa disparidades na compressibilidade dos correspondentes aos eixos b e c da estrutura da solução sólida SnS0.5Se0.5 (Pnma) levando a um comportamento próximo do isotrópico. Foi observada na solução sólida SnS0.5Se0.5 a transição de fase contínua do grupo espacial Pnma para o Cmcm entre 7.9 e 10.1 GPa, a partir de 12.4 GPa somente a solução sólida SnS0.5Se0.5 (Cmcm) se faz presente e é estável até 20 GPa. Considerando os cálculos teóricos, DFT, em comparação com os valores obtidos do refinamento Rietveld, embora o comportamento do parâmetro de rede a em função da pressão tenha sido virtualmente o mesmo, os parâmetros b e c não o foram. Enquanto nos cálculos de DFT o eixo mais compressível foi o correspondente ao parâmetro de rede c e o menos compressível o correspondente ao b, nos dados obtidos experimentalmente o eixo a foi o mais compressível pois c se mostrou apenas ligeiramente mais compressível que b. Esse fenômeno ocorre devido a eliminação de defeitos presentes, que ocorre ao mesmo tempo da transição de fase no SnS1-xSex que incidentalmente causa perda de eficiência na extinção da configuração de zigue-zague no eixo c reduzindo sua compressibilidade. Através do ajuste pela equação de estado Birch-Murnaghan de terceira ordem foi calculado o módulo de bulk da solução sólida a SnS0.5Se0.5 nanoestruturada em 30 GPa. Through the high energy milling of the elemental high purity powders of tin, sulfur, and selenium for one hour, under inert atmosphere, was formed a sample composed exclusively of the nanostructured solid solution SnS0.5Se0.5 (Pnma). In 50 hours of milling, under the same conditions, were identified two phases SnS0.5Se0.5 (Pnma) and SnS (Cmcm). Occurs the destabilization of the solid solution SnS0.5Se0.5 (Pnma) above 200 0C incidentally promoting the oxidation and formation of other phases in the system. The interaction between the atoms of selenium and sulfur in the solid solution SnS0.5Se0.5 (Pnma) lead to disorder in the atomic structure which caused expansion in the volume of the unit cell, obtained from the Rietveld refinement of the diffraction patterns, in ambient conditions. In high pressure this effect is insignificant in the a axis, however causes disparities in the compressibility of the b and c axis on the SnS0.5Se0.5 (Pnma) structure leading to an almost isotropic behavior. Was observed in the solid solution SnS0.5Se0.5 a continuous phase transition from the space group Pnma to the Cmcm between 7.9 and 10.1 GPa, from 12.4 GPa onwards only the solid solution SnS0.5Se0.5 (Cmcm) makes itself present and it’s stable until 20 GPa. Considering theorical calculation, DFT, although the behavior of the lattice parameter a in function of pressure was virtually the same, for the parameters b and c was not. Whilst in the DFT calculation the most compressible axis was the correspondent to the lattice parameter c, and the less compressible was the one correspondent to the parameter b, in the data obtained experimentally the axis correspondent to the lattice parameter a was the most compressible because c was only slightly more compressible than b. This phenomenon occurs due to the elimination of the existing defects, occurring at the same time as the phase transition in SnS1-xSex that incidentally lead to lower efficiency in the extinction of the corrugated configuration along the c axis reducing its compressibility. Through the fitting with the equation of state Birch-Murnaghan 3rd was calculated the bulk modulus of the nanostructured solid solution SnS0.5Se0.5 in 30 GPa. CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior 2019-03-18T17:52:12Z 2019-02-26 Dissertação MARQUES, Larissa da Silva. Caracterização estrutural, térmica e em altas pressões da solução sólida nanoestruturada SnS0.5Se0.5 sintetizada por moagem mecânica. 2019. 70 f. Dissertação (Meastrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2019. https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/7029 por Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Amazonas Faculdade de Tecnologia Brasil UFAM Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
institution TEDE - Universidade Federal do Amazonas
collection TEDE-UFAM
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Nanostructured materials
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ENGENHARIAS: ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICA: METALURGIA FÍSICA
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description A partir da moagem de alta energia dos pós elementares de alta pureza de estanho, enxofre e selênio durante uma hora, sob atmosfera inerte, foi formada a amostra composta exclusivamente da solução sólida SnS0.5Se0.5 (Pnma) nanoestruturada. Em cinquenta horas de moagem, nas mesmas condições, foram identificadas as fases SnS0.5Se0.5 (Pnma) e SnS (Cmcm). Ocorre a desestabilização da solução sólida SnS0.5Se0.5 (Pnma) a partir de 200 0C incidentalmente promovendo oxidação e formação de outras fases do sistema. A interação entre os átomos de selênio e enxofre na solução sólida SnS0.5Se0.5 (Pnma) levou a desordem da estrutura atômica o que causou a expansão do volume da célula unitária em condições ambiente. Em altas pressões esse efeito é desprezível no eixo correspondente ao parâmetro de rede a, entretanto causa disparidades na compressibilidade dos correspondentes aos eixos b e c da estrutura da solução sólida SnS0.5Se0.5 (Pnma) levando a um comportamento próximo do isotrópico. Foi observada na solução sólida SnS0.5Se0.5 a transição de fase contínua do grupo espacial Pnma para o Cmcm entre 7.9 e 10.1 GPa, a partir de 12.4 GPa somente a solução sólida SnS0.5Se0.5 (Cmcm) se faz presente e é estável até 20 GPa. Considerando os cálculos teóricos, DFT, em comparação com os valores obtidos do refinamento Rietveld, embora o comportamento do parâmetro de rede a em função da pressão tenha sido virtualmente o mesmo, os parâmetros b e c não o foram. Enquanto nos cálculos de DFT o eixo mais compressível foi o correspondente ao parâmetro de rede c e o menos compressível o correspondente ao b, nos dados obtidos experimentalmente o eixo a foi o mais compressível pois c se mostrou apenas ligeiramente mais compressível que b. Esse fenômeno ocorre devido a eliminação de defeitos presentes, que ocorre ao mesmo tempo da transição de fase no SnS1-xSex que incidentalmente causa perda de eficiência na extinção da configuração de zigue-zague no eixo c reduzindo sua compressibilidade. Através do ajuste pela equação de estado Birch-Murnaghan de terceira ordem foi calculado o módulo de bulk da solução sólida a SnS0.5Se0.5 nanoestruturada em 30 GPa.
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