The dielectric suppress and the control of semiconductor non-Ohmic feature of CaCu3Ti4O12 by means of tin doping

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Properties of BaBi2Ta2O9 thin films prepared by chemical solution deposition technique for dynamic random-access memory applications

We report on the properties of BaBi2Ta2O9 (BBT) thin films for dynamic random-access memory (DRAM) and integrated capacitor applications. Crystalline BBT thin films were successfully fabricated by the chemical solution deposition technique on Pt-coated Si substrates at a low annealing temperature of 650°C. The films were characterized in terms of structural, dielectric, and insulating properties. The electrical measurements were conducted on Pt/BBT/Pt capacitors. The typical measured small signal dielectric constant and dissipation factor, at 100 kHz, were 282 and 0.023, respectively, for films annealed at 700°C for 60 min. The leakage current density of the films was lower than 10-9 A/cm2 at an applied electric field of 300 kV/cm. A large storage density of 38.4 fC/μm2 was obtained at an applied electric field of 200 kV/cm. The high dielectric constant, low dielectric loss and low leakage current density suggest the suitability of BBT thin films as dielectric layer for DRAM and integrated capacitor applications.

Structural, dielectric and ferroelectric properties of Nb-doped PZT thin films produced by oxide precursor method

Recently, was proposed a chemical method for preparation of ferroelectric thin films based on oxide precursors. In this work, PZT thin films were prepared to attest the viability of this method for cation-substitution. In this study, a small concentration of Nb (5 mol%) was selected as substitute of B-site in ABO 3 structure of PZT. Dielectric and ferroelectric properties of PZT films were studied as a function of cation-substitution. Results for Nb-PZT were compared with PZT films undoped. The values of dielectric constant, at typical 100 kHz frequency, were 358 and 137, for PZT and Nb-PZT films respectively. Remanent polarizations of these films were respectively 7.33 μ C/cm 2 and 13.3 μ C/cm 2 , while the measured coercive fields were 101 kV/cm and 93 kV/cm. As a result, changes on observed dielectric and ferroelectric values confirm the Nb substitution in PZT thin film produced by oxide precursor method. © 2002 Taylor & Francis.

Microstructure of doped barium titanate prepared from polymeric precursors

Barium titanate is used extensively as a dielectric in ceramic capacitors, particularly due to its high dielectric constant and low dielectric loss characteristics. It can be made semiconducting by addition of certain dopants and by proper modification of grains and grain boundary properties obtaining very interesting characteristics for various applications. The synthesis method and sintering regime have a strong influence on properties of obtained barium titanate ceramics. Doped barium titanate was prepared with Nb+5 and Y+3 ions as donor dopants, and with Mn+2 ions as acceptor dopant by polymeric precursors method. By this procedure nanosized powders were obtained after calcination. Sintering was performed in the temperature range of 1290°C to 1380°C The microstructure of doped BaTiO3 was performed using scanning electron microscopy. The influence of dopants and sintering temperature on grain size was analysed.

Physical characterization of K-doped 0.9PMN-0.1PT synthesized by an association of the columbite route and the polymeric precursor method

The solid solution 0.9PbMg 1/3Nb 2/3O 3-0.1PbTiO 3 is one of the most widely investigated relaxor ceramic, because of its high dielectric constant and low sintering temperatures. PMN-PT powders containing single perovskite phase were prepared by using a Timodified columbite precursor obtained by the polymeric precursor method. Such precursor reacts directly with stoichiometric amount of PbO to obtain pyrochlore-free PMN-PT powders. The structural effects of K additive included in the columbite precursor and 0.9PMN-0.1PT powders were also studied. The phase formation at each processing step was verified by XRD analysis, being these results used for the structural refinement by the Rietveld method. It was verified the addition of K in the columbite precursor promotes a slight increasing in the powder crystallinity. There was not a decrease in the amount of perovskite phase PMN-PT for 1mol% of K, and the particle and grain size were reduced, making this additive a powerful tool for grain size control.

Relationship between the dielectric and mechanical properties and the ratio of epoxy resin to hardener of the hybrid thermosetting polymers

The relationship between the dielectric properties (dielectric constant, ε′, and loss factor, ε; activation energy, E a) and the ratio of epoxy resin (OG) to hardener of the epoxy resin thermosetting polymers was investigated. The amplitude of the ε″ peak decreases with increasing OG content until about 73 wt.% and slightly increases at higher OG content. The temperature of the position of the ε″ peak increases with the increasing of OG content, reaching maximum values for compositions in the range of 67 and 73 wt.%, and then it decreases sharply at higher OG content. The activation energy obtained from dielectric relaxation increased with increasing wt.% OG up to around 70 wt.%. Further increase in concentration of OG up to 83 wt.% reduced E a. The curves of tensile modulus and fracture toughness mechanical properties as a function of OG content presented a similar behavior. ©2006 Sociedade Brasileira de Química.

Estudo das propriedades elétricas não lineares de polímeros conjugados

Pós-graduação em Física - IGCE

Síntese e caracterização da cerâmica PZT dopada com estrôncio e com nióbio e estrôncio

Pós-graduação em Química - IQ

Estudo da correlação entre propriedades não-ôhmicas, processos de relaxação dielétrica e microestrutura de cerâmicas policristalinas do tipo (Ca IND. 1/4 Cu IND. 3/4)TiO IND. 3

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Desenvolvimento de cerâmicas texturizadas de titanato de bismuto puro e dopado com nióbio

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Preparação de filmes finos ferroelétricos de SrBi2'('TA IND.1-x''NB IND.x)ÍND.2 'O IND.9' puro e dopado com tungstênio, obtidos pelo método dos precursores poliméricos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Influência dos dopantes potássio e lítio na cerâmica relaxora niobato de chumbo e magnésio (PMN)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Modelo fractal para resistividade complexa de rochas: interpretação petrofísica e aplicação à exploração geoelétrica

Rochas contendo metálicos disseminados ou partículas de argila em ambiente natural onde soluções eletrolíticas normalmente preenchem os poros das rochas, exibem um tipo de polarização em baixas freqüências conhecido como polarização induzida. Nesta tese foi desenvolvido um novo modelo para descrever o fenômeno de polarização das rochas, não apenas em baixas freqüências, mas compreendendo todo o espectro eletromagnético, possível de utilização na prospecção geoelétrica. Este novo modelo engloba a maioria dos modelos utilizados até o momento como casos especiais, além de superar as limitações dos mesmos. Seu circuito analógico inclui uma impedância não linear do tipo r (iwtf)^-n que simula o efeito das superfícies rugosas das interfaces entre os grãos bloqueadores (partículas metálicas e/ou de argilas) e o eletrólito. A impedância de Warburg generalizada está em série com a resistência dos grãos bloqueadores da passagem de corrente e em paralelo com a impedância da dupla camada associada a essas interfaces. Esta combinação está em série com a resistência do eletrólito nas passagens dos poros bloqueados. Os canais não bloqueados são representados por uma resistência que corresponde à resistividade normal CC da rocha. A combinação desta resistência com a capacitância "global" da rocha é finalmente conectada em paralelo ao resto do circuito mencionado acima. Os parâmetros deste modelo incluem a resistividade CC (p₀), a cargueabilidade (m), três tempos de relaxação (t, Tf and T2), um fator de resistividade de grãos (δ_r), e o expoente de freqüência (η). O tempo de relaxação fractal (Tf), e o expoente de frequencia (η) estão relacionados à geometria fractal das interfaces rugosas entre os minerais condutivos (grãos metálicos e/ou partículas de argila bloqueando os canais dos poros) e o eletrólito. O tempo de relaxação (T) é um resultado da relaxação em baixa freqüência das duplas camadas elétricas formadas nas interfaces eletrólito-cristais, enquanto (T₀) é o tempo de relaxação macroscópico da amostra como um todo. O fator de resistividade dos grãos (δ_r) relaciona a resistividade dos grãos condutivos com o valor de resistividade CC da rocha. A resistividade CC da rocha (p₀), e δ_r estão relacionados à porosidade, à condutividade do eletrólito e às relações mineralógicas entre a matriz e os grãos condutivos. O modelo foi testado sobre um intervalo largo de freqüências contra dados experimentais de amplitude e fase da resistividade bem como para dados de constante dielétrica complexa. Os dados utilizados neste trabalho foram obtidos a partir da digitalização de dados experimentais publicados, obtidos por diversos autores e englobando amostras de rochas sedimentares, ígneas e metam6rficas. É mostrado neste trabalho que os parâmetros deste modelo permitem identificar diferenças texturais e mineralógicas nas rochas. Bote modelo foi introduzido, primeiramente, como propriedade intrínseca de um semiespaço homogêneo sendo demonstrado, neste trabalho, que a resposta observada em superfície reflete as propriedades intrínsecas do meio polarizável, sendo o acoplamento eletromagnético desprezível em freqüências menores que 104 Hz. Em seguida, o meio polarizável foi embebido em um pacote de N camadas sendo demonstrado que os parâmetros fractais do meio polarizável podem ser obtidos do levantamento em superfície para diferentes espessuras dessa camada. Isto justifica a utilização pura e simples de modelos de polarização desenvolvidos para amostras em laboratório para ajustar dados de campo, o que vem sendo feito sem uma justificativa bem fundamentada. Estes resultados demonstram a importância para a prospecção geolétrica do modelo proposto nesta tese.

Investigation of the structural, optical and dielectric properties of highly (100)-oriented (Pb0.60Ca0.20Sr0.20)TiO3 thin films on LaNiO3 bottom electrode

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Síntese e caracterização dielétrica de filmes finos de Bi3NbO7 obtidos pelo método dos precursores poliméricos

Bi3NbO7 thin films were prepared by the polymeric precursor method. The precursor solutions were prepared with excess of bismuth ranging from 0% to 10% and the pH was controlled to be maintained between 8 and 9. This control was done by adding to the solution niobium and ethylene glycol. The final solution was clear and free of precipitation. After obtaining the precursor solution, has begun the process of characterization of powders with thermogravimetry (TG), differential thermal analysis and X-ray analysis (XRD). The films were obtained by the polymeric precursors, the method is advantageous because it is simple, and low cost involves steps and controlled stoichiometry. The films were annealed and characterized by XRD and SEM and also characterized according to their dialectics properties. We observed that the best results were obtained when the film is thermally at 800 ° C for two hours and 860 ° C for two hour. Under these conditions we obtain Bi3NbO7 thin films with good homogeneity, uniform distribution of the grains, but with the formation of secondary phase, which does not occur in treatments with lower temperature. The dielectric characterization showed that the produced film showed good characteristics with high dielectric constant and low loss