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Transições de fase em nanocristais de niobato de sódio caracterizadas através do espalhamento Hiper-Rayleigh

FALCÃO FILHO, Edilson Lucena, também é conhecido em citações bibliográficas por: FALCAO-FILHO, Edilson Lucena

Main Author: MONTEIRO, Mario Barbosa
Other Authors: FALCÃO FILHO, Edilson Lucena
Format: masterThesis
Language: por
Published: Universidade Federal de Pernambuco 2020
Subjects:
Óptica
Espalhamento Hiper-Rayleigh
Transição de Fase
Niobato de Sódio
Online Access: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/36150
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spelling ir-123456789-361502020-01-24T05:12:36Z Transições de fase em nanocristais de niobato de sódio caracterizadas através do espalhamento Hiper-Rayleigh MONTEIRO, Mario Barbosa FALCÃO FILHO, Edilson Lucena http://lattes.cnpq.br/4212132449573591 http://lattes.cnpq.br/4638225607283648 Óptica Espalhamento Hiper-Rayleigh Transição de Fase Niobato de Sódio FALCÃO FILHO, Edilson Lucena, também é conhecido em citações bibliográficas por: FALCAO-FILHO, Edilson Lucena Entender como a matéria comporta-se em diversas condições naturais é fundamental para possibilitar a idealização e construção de novas tecnologias. Em particular, quando olhamos para escalas nanométricas nem sempre os efeitos relacionados a essas estruturas ocorrem de maneira similar quando comparadas a estruturas macroscópicas. Assim sendo, nesta Dissertação apresentamos estudos sobre transições de fase em nanocristais utilizando a geração de segundo harmônico incoerente (espalhamento hiper-Rayleigh de segunda ordem) com o sonda. Em temperatura ambiente, o NaNbO3 apresenta comportamento antiferroelétrico, fazendo parte da família de perovskitas do tipo ABO3. Este grupo de óxidos exibe propriedades físicas e químicas interessantes, incluindo ferroeletricidade e piezoeletricidade, com possibilidade de inúmeras aplicações tecnológicas. Em particular, o niobato de sódio apresenta um diagrama de fases bastante complexo, sendo motivo de diversos estudos reportados na literatura. Todos estes aspectos reunidos serviram de motivação para o desenvolvimento deste trabalho. As amostras estudadas são compostas por cristais de NaNbO3 de, aproximadamente, 110 nm de diâmetro e foram devidamente caracterizadas através das técnicas de difração de raios-X, microscopia eletrônica de transmissão e reflexão difusa. O espalhamento hiper-Rayleigh de segunda ordem nestes nanocristais de NaNbO3 pôde ser facilmente observado ao se irradiar a amostra com pulsos de 8 ns de duração de um laser de Nd-YAG Q-switched operando a uma taxa de repetição de 5 Hz e comprimento de onda central em 1064 nm. Assim sendo, a amostra com os nanocristais foi colocada em um criostato e resfriada até 80 K. A dependência do sinal do espalhamento hiper-Rayleigh em função da temperatura foi registrada durante o ciclo de aquecimento e os dados foram coletados a cada 1,0 K de variação da temperatura. Os resultados claramente indicaram duas transições de fase difusa, a primeira no intervalo entre 100 e 120 K, a segunda de 200 a 240 K. Ao final, apresentamos uma discussão dos resultados obtidos, bem como também apresentamos algumas perspectivas para desenvolvimento futuro do nosso trabalho. CNPq The understanding on how matter behaves under different physical constrains is fundamental to allow the development of new technologies. Particularly, in the nanoscale, the physical response of a material may be very different than in the bulky form. Thus, in this Master Thesis, we present studies on phase transitions in sodium niobate (NaNbO3) nanocrystals using the incoherent harmonic generation (second-order hyper-Rayleigh scattering) as the phase transition probe. At room temperature, NaNbO3 is a perovskite antiferroelectric crystal that has the chemical formula ABO3. In fact, this group of oxides exhibits a large number of interesting physical and chemical properties, including ferroelectricity and piezoelectricity, which may be exploited in many technological applications. In particular, NaNbO3 present a complex phase diagram and, as a consequence, it has been extensively studied in the literature. All these points together were the motivation for this work. The studied sample consisted of NaNbO3 crystals of approximately 110 nm of diameter, which were properly characterized by X-ray diffraction, transmission electron microscopy and diffuse reflection. On the other hand, second-order hyper- Rayleigh scattering is observed when the powder sample is irradiated by laser pulses of 8 ns from an Nd-YAG Q-switched laser operating at 5 Hz and centered at 1064 nm. The sample, placed in a cryostat, was cooled down to 80 K and then, during the heating cycle back to the room temperature, the second-order hyper-Rayleigh signal was monitored as a function of temperature, every 1 K. The collected data clearly show two diffuse phase transitions in this range of temperatures, the first in the range from 100 K to 120 K and the second from 200 K to 240 K. A discussion concerning the sample’s behavior and perspectives are presented in order to, respectively, support the results and provide the next steps of our work. 2020-01-23T16:06:51Z 2020-01-23T16:06:51Z 2018-12-13 masterThesis MONTEIRO, Mario Barbosa.Transições de fase em nanocristais de niobato de sódio caracterizadas através do espalhamento Hiper-Rayleigh. 2018. Dissertação (Mestrado em Física) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2018. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/36150 por openAccess Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ application/pdf Universidade Federal de Pernambuco UFPE Brasil Programa de Pos Graduacao em Fisica
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