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metadata.dc.type: Dissertação
Title: 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
metadata.dc.creator: Ferreira, Marília Bessa Barros
metadata.dc.contributor.advisor1: Novatski, Andressa
metadata.dc.contributor.referee1: Brinatti, André Mauricio
metadata.dc.contributor.referee2: Rosa, Daniele Toniolo Dias Ferreira
metadata.dc.description.resumo: 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.
Abstract: The copper and calcium titanate, CCTO, ceramic that has a perovskite structure of type ABO3 has been extensively studied due to its high dielectric constant, thus allowing numerous applications as in supercapacitors for microelectronic devices. This characteristic is directly related to its crystalline structure, types of atoms, atomic interactions. There are several methods of synthesis for obtaining CCTO, in particular the method used in this work of synthesis of solid state reaction. The present work aimed to study the interference of the doping chromium and niobium in the crystalline structure of the CCTO, especially in the electronic interactions that occur between the atoms belonging to this system. Therefore, electronic density maps were obtained by the Rietveld method of refinement of crystalline structures from X-ray diffraction data, combined with the maximum entropy method (Rietveld-MEM method). Electronic interactions were analyzed using the quantum theory of atoms in molecules (QTAIM). The X-ray diffraction and dispersive energy X-ray spectroscopy analyzes confirmed the presence of a single phase, the cubic CCTO, of space group Im3, with high crystallinity. It was found that the addition of dopants to the structure of the CCTO generally causes an expansion in the dimensions of the modified unit cells. Topological analyzes of electronic densities suggest that the dopants chromium and niobium replace the titanium ion in the crystalline structure of the CCTO. In addition, the topological analysis of electronic densities, their critical points, gradient vectors and contours, allows us to observe that the electronic interactions between atoms are modified by the presence of dopants.
Keywords: CCTO
dopantes
densidades eletrônicas
CCTO
dopants
electronic densities
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Estadual de Ponta Grossa
metadata.dc.publisher.initials: UEPG
metadata.dc.publisher.department: Departamento de Física
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ciências
Citation: FERREIRA, Marília Bessa Barros. 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. 2020. Dissertação (Mestrado em Ciências), Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2020.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/3225
Issue Date: 14-Apr-2020
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