Titanato de Bário e cálcio: influência da substituição parcial d modificador de rede nas propriedades fotoluminescentes

Abstract

Titanatos são óxidos com estrutura do tipo perovskita ABO3 que A pode ser um alcalino terroso e B, o cátion metálico Ti. Como é característico da esetrutura perovskita, o átomo de Ti é coordenado por seis oxigênios, dando origem ao que chamamos de cluster octaédrico compartilha seus oxigênios com os sítios cubo-octaedrais AO12, gerando uma forte dependência estrutural entre eles que irão compor a estrutura perovskita. Dentre os titanatos com estrutura perovskita, o sistema ternário BaTiO3 e CaTiO3 é de considerável importância tecnológica tendo em vista seus comportamentos eletro-ópticos. Alterações causadas na estrutura destes titanatos, como distorções de clusters e a presença de defeitos locais ou impurezas, podem modificar consideravelmente as propriedades exibidas por estes compostos. Neste trabalho, são investigadas a microestrutura e as propriedades fofoluminescentes dos sistemas ATiO3, onde o sítio A será parcialmente substituído por átomos Ca2+ e Ba2+ de modo que possamos obter o composto Ba1-xCaxTiO3(BCT) com x variando de 0,00 a 100%. Para obtenção destes materiais, foi utilizado o método de Hidrotermalização Assistido por Micro-Ondas com um tempo de síntese relativamento curto. As amostras são caracterizadas na forma de pós. O intuito principal é observar as mudanças nas propriedades que os sistemas ternários (BaTiO3 e CaTiO3) poderão sofrer com a substituição parcial do cátion A na estrutura perovskita, além de investigar a eficiência do método na obtenção de nanopartículas destes materiais

Titanates are oxides with perovskita ABO3-type structure in which A can be an alkaline earth metal and B, the Ti metal cation. As is characteristic of the perovskite structure, the Ti atom is coordinated by six oxygen atoms, giving rise to what we call TiO6 octahedral cluster. Each cluster shares its octahedral oxygens with the cube-octahedral sites AO12, generating a strong structural dependence between them that will compose the perovskite structure. Among the titanates with perovskite structure, the ternary system BaTiO3 and CaTiO3 has considerable technological importance due to ther electro-optical behavior. Induced change in the structure of these titanates, such as distortion of clusters and the presence of local defects or impurities can significantly change the properties displayed by these compounds. Here, we investigated the microsctructure and photoluminescent properties of ATiO3 systems, where the site A is partly substitued by atoms Ca2+ and Ba+ to obtain the compound Ba1-xCaxTiO3 (BCT) with x ranging 0,00 to 100%. To obtain these materials, the method Hydrothermal Microwave Assisted is used with a relatively short time of synthesis. The main purpose is to observe the changes in optical properties in ternary systems (BaTiO3 and CaTiO3) with partial replacement of the cation A in the perovski structure, and investigate the influence of carbonates as secnondary phases in these properties and verify the efficacy of synthesis method in obtaining nanoparticles of these materials