Estudo da estrutura cristalina dos sistemas cerâmicos CaCu3Ti4O12, CaCu3Ti4O12- Cr e CaCu3Ti4O12-Nb por meio do método de rietveld-mem combinado com a análise AIM

• Autor(a) principal: Ferreira, Marília Bessa Barros
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG
• Texto Completo: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/3225
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA; CCTO; dopantes; densidades eletrônicas; CCTO; dopants; electronic densities

O titanato de cobre e cálcio, CCTO, cerâmica que apresenta estrutura perovskita do tipo ABO3, vem sendo bastante estudado devido à sua elevada constante dielétrica, permitindo assim inúmeras aplicações como em supercapacitores para dispositivos microeletrônicos. Essa característica está diretamente relacionada com sua estrutura cristalina, tipos de átomos, interações atômicas. Existem diversos métodos de síntese para a obtenção de CCTO, em especial destaca-se o método utilizado neste trabalho de síntese de reação do estado sólido. O presente trabalho teve como objetivo o estudo da interferência dos dopantes cromo e nióbio na estrutura cristalina do CCTO, em especial nas interações eletrônicas que ocorrem entre os átomos pertencentes à esse sistema. Portanto, mapas de densidade eletrônica foram obtidos pelo método de Rietveld de refinamento de estruturas cristalinas a partir de dados de difração de raios X, combinado com o método da máxima entropia (Método de Rietveld-MEM). As interações eletrônicas foram analisadas por meio da teoria quântica dos átomos em moléculas (QTAIM). As análises de difração de raios X e de espectroscopia de raios X por energia dispersiva comprovaram a presença de uma única fase, a CCTO cúbica, de grupo espacial Im3, com elevada cristalinidade. Verificou-se que a adição dos dopantes à estrutura do CCTO provocam, em geral, uma expansão nas dimensões das celas unitárias modificadas. As análises topológicas das densidades eletrônicas sugerem que os dopantes cromo e nióbio substituem o íon titânio na estrutura cristalina do CCTO. Além disso, a análise topológica das densidades eletrônicas, seus pontos críticos, vetores gradiente e contornos, permite observar que as interações eletrônicas entre os átomos são modificadas pela presença dos dopantes.