Comportamento relaxador da hexaferrita de bário modificadas com íons de La 3+ e Al 3+
As hexaferritas Ba 0.9 La 0.1 F e 12−y O 19 modificadas com Al 3+ e La 3+ foram sintetizadas pelo método cerâmico convencional. Em temperatura ambiente o refinamento Rietveld e difração de raios X confirmaram a formação de estrutura hexaferrita tipo M. O comportamento das propriedades elétricas; imp...
| Autor principal: | Catique, Luã da Costa |
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| Outros Autores: | http://lattes.cnpq.br/2410599984009422 |
| Grau: | Dissertação |
| Idioma: | por |
| Publicado em: |
Universidade Federal do Amazonas
2019
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
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oai:https:--tede.ufam.edu.br-handle-:tede-75642019-12-14T05:03:59Z Comportamento relaxador da hexaferrita de bário modificadas com íons de La 3+ e Al 3+ Catique, Luã da Costa Zayas, Fidel Guerrero http://lattes.cnpq.br/2410599984009422 http://lattes.cnpq.br/9977494986476816 Silva, Ronaldo Santos da Silva Rivera, José Anglada http://lattes.cnpq.br/5724564590431920 Condutividade elétrica Rietveld, Método de Condutividade elétrica CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA: FÍSICA Propriedades elétricas Mecanismo de polarização Modelo de Dyre Mecanismo de condutividade Hopping dos elétrons Modelo de Havrialiak-Negami Relaxação dielétrica Função de Kohlrausch-Williams-Watts Ajustes das curvas As hexaferritas Ba 0.9 La 0.1 F e 12−y O 19 modificadas com Al 3+ e La 3+ foram sintetizadas pelo método cerâmico convencional. Em temperatura ambiente o refinamento Rietveld e difração de raios X confirmaram a formação de estrutura hexaferrita tipo M. O comportamento das propriedades elétricas; impedância, permissividade, módulo elétrico e condutividade foram analisadas através do modelo de relaxação dielétrica obtidos mediante a técnica de espectroscopia de impedância. Os parâmetros da relaxação; tempo de relaxação e parâmetros de correlação são obtido usando o ajuste das curvas do módulo elétrico e a condutividade usando o modelo de Havrialiak-Negami e de domínios aleatório de Dyre, respectivamente. Comparação destes parâmetros são feitos através da análise no domínio da frequência e do tempo. Os resultados obtidos indicam a aparição de um processo de relaxação dipolar na hexaferrita de bário pura, e um processo de relaxação interfacial devido à acumulação de portadores de cargas em interface entre grãos e contornos de grãos do tipo Maxwell-Wagner-Sillar na hexaferrita de bário modificadas com íons de La 3+ na concentrações de 0.1 e 0.6 à temperatura ambiente. Para o caso do sistema cerâmico Ba 0.9 La 0.1 F e 12−y O 19 aparece só o processo de relaxação interfacial a temperatura ambiente. O pico de relaxação, assim como os parâmetros dependem da concentração do íons de Al 3+ . A condutividade aumenta para as menores concentrações, inferior a 0.6 do íon Al 3+ , para valores entre 0.6 e 0.8 a condutividade diminui e para concentrações superiores a 0.8 a condutividade é próxima à obtida para a cerâmica BaM La 0.1 . O modelo de Dyre apresenta um bom ajuste sobre o comportamento da condutividade, com valor do desvio quadrático médio superior a 0.99, quando existe condutividade por hopping dos elétrons. Em todos os casos existe aumento da condutividade com relação à hexaferrita pura o qual indica a potencialidade destes sistemas como absorvedores de radiação eletromagnética. As hexaferritas são visadas pelas pesquisas devidas as suas propriedades multiferróicas e como materiais absorvedores de radiações eletromagnéticas na faixa das micro-ondas, pesquisas desenvolvida atualmente em nosso grupo. The Ba 0.9 La 0.1 F e 12−y O 19 hexaferrites modified with Al 3+ and La 3+ were synthesized by the conventional ceramic method. At room temperature Rietveld refinement and X-ray diffraction confirmed the formation of type M hexaferrite structure. The behavior of electrical properties; Impedance, permittivity, electrical modulus and conductivity were analyzed through the dielectric relaxation model obtained by the impedance spectroscopy technique. The parameters of relaxation; Relaxation time and correlation parameters are obtained using the fitting of the electrical module curves and conductivity using the Havrialiak-Negami model and Dyre random domain model, respectively. Comparison of these parameters are made by frequency and time domain analysis. The results indicate the appearance of a dipolar relaxation process in pure barium hexaferrite, and an interfacial relaxation process due to the accumulation of charge carriers at the interface between grain and Maxwell-Wagner-Sillar grain contours in barium hexaferrite. modified with La 3+ ions at concentrations of 0.1 and 0.6 at room temperature. In the case of the ceramic system Ba 0.9 La 0.1 F e 12−y O 19 appears only the process of interfacial relaxation at room temperature. The relaxation peak as well as the parameters depend on the concentration of the Al 3+ ions. Conductivity increases for lower concentrations, less than 0.6 of Al 3+ , for values between 0.6 and 0.8 conductivity decreases, and for concentrations greater than 0.8 conductivity is close to that obtained for ceramics BaM La 0.1 . The Dyre model presents a good fit on conductivity behavior, with mean square deviation value greater than 0.99, when there is electron hopping conductivity. In all cases there is an increase in conductivity with respect to pure hexaferrite which indicates the potential of these systems as electromagnetic radiation absorbers. Hexaferrites are targeted by research due to their multiferroic properties and as absorbing materials for electromagnetic radiation in the microwave range, research currently developed in our group. CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Umas das parte relevante na dissertação é a implantação do algoritmos em Python para plotar gráficos, gerar tabelas, ajustar curvas para investigar as propriedades elétricas. No trabalho futuro a ideia seria fazer uma interface gráfica (usando Python) assim facilitando a pesquisa apresentada nesse trabalho. 2019-12-13T19:52:59Z 2019-07-31 Dissertação CATIQUE, Luã da Costa. Comportamento relaxador da hexaferrita de bário modificadas com íons de La 3+ e Al 3+. 2019. 115 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2019. https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/7564 por Acesso Aberto http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ application/pdf Universidade Federal do Amazonas Instituto de Ciências Exatas Brasil UFAM Programa de Pós-graduação em Física |
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As hexaferritas Ba 0.9 La 0.1 F e 12−y O 19 modificadas com Al 3+ e La 3+ foram sintetizadas pelo método cerâmico convencional. Em temperatura ambiente o refinamento Rietveld e difração de raios X confirmaram a formação de estrutura hexaferrita tipo M. O comportamento das propriedades elétricas; impedância, permissividade, módulo elétrico e condutividade foram analisadas através do modelo de relaxação dielétrica obtidos mediante a técnica de espectroscopia de impedância. Os parâmetros da relaxação; tempo de
relaxação e parâmetros de correlação são obtido usando o ajuste das curvas do módulo elétrico e a condutividade usando o modelo de Havrialiak-Negami e de domínios aleatório de Dyre, respectivamente. Comparação destes parâmetros são feitos através da análise no domínio da frequência e do tempo. Os resultados obtidos indicam a aparição de um processo de relaxação dipolar na hexaferrita de bário pura, e um processo de relaxação interfacial devido à acumulação de portadores de cargas em interface entre grãos e contornos de grãos do tipo Maxwell-Wagner-Sillar na hexaferrita de bário modificadas com íons de La 3+ na concentrações de 0.1 e 0.6 à temperatura ambiente. Para o caso do sistema cerâmico Ba 0.9 La 0.1 F e 12−y O 19 aparece só o processo de relaxação interfacial a temperatura ambiente. O pico de relaxação, assim como os parâmetros dependem da concentração do íons de Al 3+ . A condutividade aumenta para as menores concentrações, inferior a 0.6 do íon Al 3+ , para valores entre 0.6 e 0.8 a condutividade diminui e para concentrações superiores a 0.8 a condutividade é próxima à obtida para a cerâmica BaM La 0.1 . O modelo de Dyre apresenta um bom ajuste sobre o comportamento da condutividade, com valor do
desvio quadrático médio superior a 0.99, quando existe condutividade por hopping dos elétrons. Em todos os casos existe aumento da condutividade com relação à hexaferrita pura o qual indica a potencialidade destes sistemas como absorvedores de radiação eletromagnética. As hexaferritas são visadas pelas pesquisas devidas as suas propriedades multiferróicas e como materiais absorvedores de radiações eletromagnéticas na faixa das micro-ondas, pesquisas desenvolvida atualmente em nosso grupo. |
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