Processos de relaxação dielétrica em vidros BABAL irradiados com raio X

• Autor(a) principal: Rocha, Mario Sandro Francisco da
• Data de Publicação: 2001
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-04122013-131954/
• topic: Física; Ionizing radiation; Physics; Radiação ionizante

A formação de pares e ANTPOT._ hPOT.+ é o efeito imediato da ação da radiação sobre a matéria. Nos vidros boratos sem impurezas, os elétrons liberados durante o processo de irradiação são capturados por estados metaestáveis das vacâncias de oxigênio cujos níveis estão distribuídos em torno de uma profundidade média de aproximadamente 0,2eV abaixo da base da banda de condução. Nessas vacâncias são formados os centros de elétrons do boro (BEC). Os buracos correspondentes deixados na banda de valência se estabilizam em sítios de oxigênio que ligam átomos de boro tri-coordenados a átomos de boro tetra-coordenados, formando assim os centros de buracos boro-oxigênio (BOHC), com energia de aproximadamente 1,0eV acima do topo da banda de valência. Nos vidros boratos com baixa concentração de impurezas, tais como o ferro e hidrogênio, comumente encontradas em muitas amostras, uma parcela específica dos elétrons e buracos produzidos pela irradiação é neutralizada por íons dessas impurezas, sob condições que dependem da afinidade química e do estado de oxidação do sistema. Com isso, as concentrações de BEC e BOHC diminuem imediatamente após a irradiação da amostra. Como os vidros boratos são bons isolantes elétricos, espera-se que cada par (BEC POT. -, BOHC POT. +) se forme a partir de átomos que sejam primeiros ou segundos vizinhos na matriz vítrea estando, portanto, a uma distância suficientemente pequena para formarem dipolos elétricos metaestáveis. A mesma hipótese vale para o caso envolvendo impurezas onde, por exemplo. o par ([Fe POT. 2+]POT. -, BOHC POT. +) formaria também um dipolo elétrica local metaestável. Em nosso trabalho usamos a técnica de análise de impedância para estudar a presença desses dipolos em vidros previamente expostos à radiação ionizante. Estudamos os vidros Al IND. 2 O IND. 3.3BaO (Ax) e 2/7(100-x)Al IND. 2 O IND. 3.5/7(100-x)B IND. 2O IND. 3.xBaO (Bx) (mol %), ) onde x é a porcentagem de álcali no vidro. Determinamos experimentalmente as constantes dielétricas epsilon dos vidros Ax (para x=30) Bx (para x=20, 30 e 40) e comparamos os resultados. Constatamos que o vidro B20 apresenta uma curva de resposta em baixas freqüências que indica uma relaxação dipolar bem acentuada em relação aos demais vidros. Observamos também, através de nossos espectros de impedância, a presença de dipolos elétricos induzidos por raio x.