Implementação da técnica de Espectroscopia de Impedâncias para estudo de propriedades físicas em Materiais Ferroelétricos

Resumo

A Espectroscopia de Impedância Complexa (EIC) é um método não destrutivo capaz de estudar as propriedades microestruturais e elétricas de sistemas óxidos policristalinos. Este método permite correlacionar as características estruturais e elétricas destes materiais em uma ampla faixa de freqüência e temperatura. A EIC também é capaz de descrever os processos elétricos inerentes de materiais através da aplicação de um campo elétrico de corrente alternada como perturbação de entrada, o que ajuda a separar as contribuições das regiões eletro-ativas, tais como efeitos de grão e de contornos de grão. A partir de análises por espectroscopia de impedância, é possível investigar as propriedades elétricas de uma grande variedade de eletro-cerâmicas, incluindo os materiais ferroelétricos, eletrólitos sólidos e condutores mistos. Em muitos casos, as cerâmicas estudadas contém ambos os efeitos, impedâncias intra- e inter-granulares ligadas em série, e a EIC pode ser usada para determinar a dependência com a temperatura das componentes resistivas (R) e capacitivas (C) de cada região. A fim de obter essas informações, é importante modelar os dados experimentais utilizando um circuito elétrico equivalente, ou seja, uma combinação de resistores, capacitores e elementos de fase constante (CPE), ligados em série e/ou paralelo, o que dá a mesma resposta da impedância. Com o uso desta técnica é possível separar a componente real e imaginária dos parâmetros elétricos e, portanto, fornece uma verdadeira imagem das propriedades do material. Este trabalho reporta a investigação das propriedades elétricas e dielétricas do sistema cerâmico ferroelétrico titanato e zirconato de chumbo modificado com lantânio (PLZT), obtidas pelo método cerâmico convencional, usando a técnica de espectroscopia de impedância. Os resultados foram analisados em uma ampla faixa de freqüência e temperatura.