Estudo das propriedades DielÃtricas da matriz cerÃmica SrBi2Nb2O9 (SBN) para uso em dispositivos de RF e microondas

• Autor(a) principal: Emmanuelle de Oliveira Sancho
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC
• Texto Completo: http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=11359
• topic: Non-metal materials; electrical properties; electronic devices.; MATERIAIS NAO METALICOS

O grupo de materiais ferroelÃtricos com camada de bismuto (BLSFs) tem sido extensivamente estudados, devido à sua potencial utilizaÃÃo em memÃrias de acesso aleatÃrio (aplicaÃÃes FeRAMs). Estruturas perovskita em camadas de bismuto de SrBi2Nb2O9 (SBN) pertencem a famÃlia Aurivillius, que tÃm a fÃrmula geral (Bi2O2)2+(An-1BnO3n+1)2-, onde os sÃtios A sÃo ocupados por cÃtions maiores, enquanto que os cÃtions com elevada valÃncia estÃo localizados em sÃtios B e n à o nÃmero de camadas octaÃdricas entre as camadas de bismuto (Bi2O2)2+. A presenÃa de camadas de bismuto serve como amortecedor para suportar a fadiga da polarizaÃÃo e preservar a estabilidade do bismuto em ferroelÃtricos de camadas estruturadas. Neste trabalho, as propriedades estruturais e dielÃtricas de SrBi2Nb2O9 (SBN) em funÃÃo do nÃvel de adiÃÃo de Bi2O3 ou La2O3 em radiofrequÃncias (RF) e micro-ondas foram estudados. O SBN foi preparado utilizando o mÃtodo de reaÃÃo em estado sÃlido com a adiÃÃo de 3, 5, 10 e 15% de Bi2O3 ou La2O3. A Ãnica fase ortorrÃmbica foi formada apÃs a calcinaÃÃo a 900ÂC durante 2h. A anÃlise por difraÃÃo de Raios X (DRX), utilizando o refinamento de Rietveld confirmou a formaÃÃo de uma Ãnica fase com um composto de estrutura cristalina (a = 5.5129Ã, b = 5,5183à , c = 25,0819Ã; α = β = γ = 90Â). A microscopia eletrÃnica de varredura (MEV) do material mostrou morfologias globulares (quase esfÃrica) de grÃos em toda a superfÃcie das amostras. A temperatura de Curie encontrada para a amostra nÃo dopada foi de 400ÂC. Com adiÃÃes de Bi3+, a temperatura diminuiu e com adiÃÃes de La3+ a temperatura de Curie aumentou significativamente acima de 450ÂC. Nas mediÃÃes das propriedades dielÃtricas de SBN à temperatura ambiente, a 10 MHz, foi observado os maiores valores de permissividade para SBN5LaP (5% de La2O3), com valores de 116,71 e a mais baixa perda (0,0057) foi obtido por SBN15LaP (15% de La2O3). Na regiÃo de frequÃncia de micro-ondas, amostras adicionadas de Bi2O3 mostraram maior permissividade dielÃtrica que amostras adicionadas de La2O3, destacamos a SBN15BiG (15% Bi2O3) com a permissividade dielÃtrica mais elevada em 70,32 (3,4 GHz). Os valores de constante dielÃtrica estÃo compreendidos na faixa de 28-71 e as perdas dielÃtricas sÃo da ordem de 10-2. As amostras foram estudadas para possÃveis aplicaÃÃes em RF e componentes de micro-ondas.