Tese

Defeitos dipolares em cristais de espinélio 'MgAl IND. 2''O IND. 4' (2000)

• Authors:
  • Oliveira Neto, Frederico Ayres
  • Blak, Ana Regina (Orientador)
• Autor USP: OLIVEIRA NETO, FREDERICO AYRES DE - IF
• Unidade: IF
• Sigla do Departamento: FNC
• Subjects: DIELÉTRICOS; ESPINÉLIO; FÍSICA DA MATÉRIA CONDENSADA
• Language: Português
• Abstract: Neste trabalho, utilizamos a técnica de Correntes de Despolarização Termicamente Estimuladas (CTDE) associada a cálculo de Simulação Computacional Estática (SCE) para o estudo de defeitos em cristais de espinélio 'MgAl IND.2''O IND.4'. O espectrode CDTE das amostras, denominada R, nas condições em que foi recebida, apresentou, inicialmente, duas bandas, sendo uma em 160K e a outra em 260K. A banda em 260K foi eliminada após um tratamento térmico a 1000K, e foi recuperada após 1500Gy deirradiação 'gama', sofrendo, então, um deslocamento para 290K. Uma outra amostra, denominada UC, apresentou uma banda de CDTE em 320K, somente detectada após a irradiação. Essas bandas decaem termicamente para tratamentos térmicos por trêsminutos, no intervalo de temperaturas de 350K a 480K. A dependência linear da intensidade máxima de corrente do pico em 160K, da amostra R, com o campo elétrico polarizante, e o fato da posição da banda não se alterar com a temperatura depolarização, confirmam a origem dipolar dessa banda. Essa banda não se alterou com 1500Gy de irradiação 'gama' e com tratamentos térmicos a 1000K. Cálculos de SGE, empregando o código GULP ("General Utility Lattice Program"), no estudo dedefeitos dipolares no espinélio que apresenta a estrutura invertida, isto é, a troca de sítios entre os cátions da rede mostraram ser energicamente mais favorável a substituição de íons 'Al POT.3+' por íons 'Mg POT.2+', e não o inverso, o quesignifica que nessa estruturadeve haver excesso de MgO. Neste caso, a presença de vacâncias de oxigênio que podem capturar elétrons indicam a possível formação de centros F. Com relação às substituições dos íons da rede por impurezas, foiverificado, através desses cálculos, que são energeticamente favoráveis as substituições de íons 'Al POT.3+', em sítios octaédricos, por 'Fe POT.2+', Cr POT.3+, Cr POT.3+' e 'Co POT.2+, e de íons 'Al POT.3+', em sítios tetraédricos, por 'CrPOT.3+'e ) por 'Cr POT.2+'. Esses cálculos mostraram ainda que não são favoraveis as substituições dos íons 'Mg POT.2+'por impurezas, de modo geral, no caso do espinélio invertido. Com base nos resultados já conhecidos, propomos que osdefeitos dipolares responsáveis pelas bandas de CDTE observadas nas posições em torno da temperatura ambiente, tenham origem na presença de vacâncias catiônicas (vacâncias de alumínio, 'Al IND.'nu''POT.3+', e de magnésio, 'Mg IND.'nu''POT.2+')que armadilham buracos, ou seja, centros V. São, então, duas as possibilidades de defeitos, do tipo centros V, sendo a primeira, a formação do par 'Al IND.'nu''POT.3+'-'O IND.-'. para vacâncias em sítios de simetria tetraédrica ('V POT.2_'IND.'ômicron''), e a segunda, do par 'Mg IND.'nu''POT.2+'- 'O IND.-', para vacâncias em sítios de simetria tetraédrica ('V IND.'tau''POT.-'). Os picos de CDTE observados resultariam da superposição dos dois tipos de dipolos relacionados a essescentros V. Assim, a predominância de um desses centros explicaria adiferença nas posições das bandas das duas amostras. Por outro lado, a banda em 160K da amostra R pode estar relacionada a dipolos envolvendo a vacância de oxigênio com umelétron armadilhado, que é um centro 'F POT.+', isto é, um centro F que perdeu um elétron. Esses centros F podem estar associados ao excesso de MgO, assim como à substituição de íons 'Al POT.3+' por impurezas de 'Fe POT.2+', 'Cr POT.2+' e 'CoPOT.2+', segundo nossos resultados de SCE, e, provavelmente, são originados durante o crescimento do cristal. Por esse motivo, os dipolos relacionados a centros 'F POT.+' seriam mais estáveis termicamente do que os relacionados a centros V
• Imprenta:
  • Publisher place: São Paulo
  • Date published: 2000
• Data da defesa: 29.08.2000

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How to cite

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• ABNT

  OLIVEIRA NETO, Frederico Ayres. Defeitos dipolares em cristais de espinélio 'MgAl IND. 2''O IND. 4'. 2000. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2000. . Acesso em: 12 jun. 2024.

• APA

  Oliveira Neto, F. A. (2000). Defeitos dipolares em cristais de espinélio 'MgAl IND. 2''O IND. 4' (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo.

• NLM

  Oliveira Neto FA. Defeitos dipolares em cristais de espinélio 'MgAl IND. 2''O IND. 4'. 2000 ;[citado 2024 jun. 12 ]

• Vancouver

  Oliveira Neto FA. Defeitos dipolares em cristais de espinélio 'MgAl IND. 2''O IND. 4'. 2000 ;[citado 2024 jun. 12 ]

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