PEROVSKITAS DE ALTA ENTROPIA: NOVOS HORIZONTES NO DESENVOLVIMENTO DE MATERIAIS AVANÇADOS
Avaliação de como a entropia configuracional afeta a síntese e as propriedades funcionais de perovskitas multielementares, destacando seu potencial em aplicações dielétricas e magnéticas.
Autores:
Autor: Manoel da Conceição Souza
Orientador: Prof. Dr. Ivair Aparecido dos Santos
Dissertação apresentada ao curso de Mestrado em Física do Programa de Pós Graduação em Física, da Universidade Estadual de Maringá, como requisito para a obtenção do grau de Mestre em Física
Resumo
As perovskitas de alta entropia, compostas por múltiplos elementos no mesmo sítio cristalográfico, têm gerado crescente interesse devido à sua notável estabilidade térmica e química, além das propriedades funcionais aprimoradas, como alta resistência elétrica e elevadas constantes dielétricas. Esses materiais têm se mostrado promissores para aplicações tecnológicas como, por exemplo, condutores de íons, catalisadores, dielétricos de alta permissividade e células de combustível. Embora as perovskitas de alta entropia apresentem grande potencial, ainda existem desafios relacionados à síntese, à estabilização de fases únicas e à compreensão do seu comportamento elétrico e magnético. Este trabalho investiga a síntese e as propriedades dielétricas e magnéticas de perovskitas contendo múltiplos elementos no sítio A da estrutura com fórmula genérica ABO3, com o objetivo de compreender melhor os efeitos da entropia configuracional na estabilidade de novas fases e como isso afeta suas propriedades funcionais. Foram sintetizados dois materiais: um contendo quatro elementos (4E) e outro contendo cinco elementos (5E) no sítio A, ambos com ferro no sítio B. As amostras foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) combinada à espectroscopia de energia dispersiva (EDS), espectroscopia de impedância e magnetometria de amostra vibrante (VSM). A síntese do material 4E não foi bem-sucedida, resultando em múltiplas fases devido à insuficiência de entropia configuracional. Por outro lado, o material 5E apresentou uma solução sólida de fase única, com distribuição homogênea dos elementos confirmada por MEV/EDS. A espectroscopia de impedância revelou alta resistência elétrica e constante dielétrica, enquanto as medidas magnéticas indicaram um ciclo de histerese característico. A entropia configuracional desempenhou um papel crucial na estabilização das fases únicas das perovskitas sintetizadas, indicando que essa abordagem tem grande potencial, especialmente no que diz respeito à modulação de propriedades elétricas e magnéticas.
Palavras-chave: Alta entropia, Perovskitas, Propriedades dielétricas, Propriedades magnéticas
Essa pesquisa
contribui para as seguintes ODS:
