Um estudo da influência de defeitos sobre a relaxação dielétrica e outras propriedades físicas relacionadas de filmes finos de BiFeO3

Este trabalho relata o impacto de defeitos nas propriedades elétricas de filmes finos de \BF, com diferentes defeitos introduzidos durante a síntese. As fases secundárias e as vacâncias de oxigênio foram os defeitos mais aparentes em comparação aos filmes monofásicos. As propriedades estruturais for...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2020
Main Author: Reis, Saulo Portes dos
Orientador/a: Araújo, Eudes Borges de [UNESP]
Format: Tese
Language:por
Published: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Assuntos em Português:
Assuntos em Inglês:
Online Access:http://hdl.handle.net/11449/191924
Resumo Português:Este trabalho relata o impacto de defeitos nas propriedades elétricas de filmes finos de \BF, com diferentes defeitos introduzidos durante a síntese. As fases secundárias e as vacâncias de oxigênio foram os defeitos mais aparentes em comparação aos filmes monofásicos. As propriedades estruturais foram analisadas por difração de raios X, espectroscopia Raman, microscopia de piezo-resposta (PFM) e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS). As propriedades elétricas dos filmes foram estudadas em termos de relaxação dielétrica, condutividade elétrica e condutividade local através de grãos e contornos de grãos. Para fazer isso, foi feita uma descrição completa do formalismo da impedância. No processo termicamente ativado, as energias de ativação da relaxação e condução dielétrica foram muito semelhantes para os filmes com fases secundárias. Por outro lado, a energia de ativação da condução aumenta para o filme monofásico tratado em atmosfera de oxigênio. Essas energias de ativação foram atribuídas às primeira e segunda ionização de vacâncias de oxigênio. O controle de defeitos durante a síntese dos filmes mostrou-se útil para controlar a condutividade elétrica e outros parâmetros relacionados aos filmes finos de BiFeO3.
Resumo inglês:This work reports the impact of defects on the electrical properties of BiFeO3 thin films with different defects introduced during the synthesis. Secondary phases and oxygen vacancies were the most apparent defects compared to single-phase films. The structural properties were analyzed by X-ray diffraction, Raman spectroscopy, piezoresponse force microscopy (PFM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The electrical properties of the films were studied in terms of dielectric relaxation, electrical conductivity and local conductivity through grain and grain boundaries. To do this, a thorough description of the impedance formalism was made. From thermally activated process, the activation energies of dielectric relaxation and conduction were very similar for films with secondary phases. On the other hand, the activation energy of conduction increases for single-phase film post annealed in oxygen atmosphere. These activation energies were attributed to the first and second ionization oxygen vacancies. The control of defects during the synthesis of the films was shown to be useful to control the electrical conductivity and other parameters related to the thin films of BiFeO3.