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Tipo: Dissertação
Título: Medidas de constate dielétrica no KH2PO4 submetido a condições de temperatura e pressão uniaxial
Autor(es): Silva, Marcos Antônio Araújo
Orientador: Melo, Francisco Erivan de Abreu
Palavras-chave em português: Pressão;Cristais
Palavras-chave em inglês: Pressure;Crystals
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Data do documento: 1990
Citação: SILVA, Marcos Antônio Araújo. Medidas de constate dielétrica no KH2PO4 submetido a condições de temperatura e pressão uniaxial. 1990. Dissertação (Mestrado em Física) - Departamento de Física, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 1990.
Resumo: Medidas de constante dielétrica foram realizadas no KH2Po4 (KDP) em função da pressão uniaxial e temperatura. A transição de fase P .E. -<- F .E. foi estudada em função da temperatura em várias pressões mantidas fixas com a força aplicada nas direções [ 001], [100] e [ 110] da estrutura tetragonal do KDP. Das medidas com a força aplicada na direção [ 001], [100] foi nos possível determinar a variação da temperatura de transição, Tc, com a pressão. O valor dT/Dp está em bom acordo. com aquele obtido de medidas com pressão hidrostática e é visto por nos, que a direção ferroelétrica é a responsável pelo abaixamento da temperatura de transição Te, com a força aplicada na direção [ 001 ] da fase paraelétrica do KDP. Determinamos também a variação da constante de Curie-Weiss com a pressão para a força aplicada na direção do eixo ferroelétrico. Das medidas de constante dielétrica em função da temperatura para várias pressões fixas com F//[110] da estrutura tetragonal para T > Te e F//[100] da estrutura ortorrômbica para T < Te, observamos as transições de fase estruturais previstas pela teoria de potencial de deformação. Nossas medidas vieram a confirmar os resultados de medidas de Espalhamento Raman obtidos por nós mesmos. A nova fase, N.F.E., é ferroelétrica e é observada quando o cristal está submetido a variações de pressões para temperaturas próximas a temperatura de transição P.E. ➔ F.E., Te= 122K. A transição de fase P.E. ➔ N.F.E. é via força.de cisalhamento para F➔// [110 ]D2d e o cristal passa da estrutura tetragonal com um grupo de simetria Dl2 2 d para uma estrutura ortorrômbica com o grupo de simetria Cs=l92v. Esta transição era espera da, já que a constante elástica c66 vai zero quando a temperatura do cristal aproxima-se de Te = 122K.Na transição de fase F.E.➔N.F.E., para F//[lOO] C2v, o cristal mantém a estrutura ortorrômbica mas muda o grupo de simetria Cl9 2 v para cs=l9 2v. Esta transição é entendida com base na mudança de sítios de simetria dos íons que compõem o cristal. Destas medidas foi determinado o ponto (0,15 Kbar; 121K) como o ponto de coexistência destas três fases cristalinas que o KDP apresenta quando submetido a variações de temperatura e pressão uniaxial para temperaturas próximas Tc = 122k. Das medidas de constante dielétrica para para F // ➔ [110] D2d variando tanto a temperatura como a pressão, observamos que a transição N.F.E.➔ P.E. e reversível e que a transição F.E. ➔ N.F.E. é irreversível. Isto vem mais uma vez confirmar nossas medidas Raman. Realizamos também medidas de constante dielétrica em função da pressão nas temperaturas de 125K e 118K mantidas constantes durante as medidas. Finalmente, discutimos as medidas de constante dielétrica em função da temperatura juntamente com as medidas de constante dielétrica em função da pressão, a luz das contribuições implícitas (relativa a expansão térmica) e explícitas, que reflete as mudanças nas polarizabilidades da rede cristalina e que contribuem para a anomalia da constante dielétrica na transição de fase ferro elétrica que o KDP apresenta em 122K.
Abstract: Measurernents of the dielectric constant done on KH2Po4 (KDP) as a function of the uni-axial pressure and ternperature.The phase transition P.E. ➔ F.E. was studied as a function of ternperature at various fixed pressures with forces applied in [ 001 ] , [ 100 ] and [ 110 ] directions of the tetragonal structure of KDP. With the force on [ 001] and [ 100 J directions we could determine the variation of the phase transition ternperature Tc with the pressure. The value of dTc/dP is in good concordance with the one obtained frorn hydrostatic pressure rneasurernents. The ferroelectric direction is responsible by the lowering of Te when the force is applied on the [ 001] directions of the paraelectric phase of KDP. We also deterrnined the variation of the Curie-Weiss constant with the pressure when the force is applied on the direction of the ferroelectric axis. Frorn the rneasurernents of dielectric constant agãinst ternperature for various fixed pressures with F parallel to the [ 110] direction of the tetragonal structure when T > T and parallel to the [100] direction of the e orthorhornbic structure when T < Te' we observed structural phase transitions predicted by the deforrnation potential thepry. Our measurements confirmed the results frorn Rarnan scattering that we had previously obtained. The new phase (N.F.E.) is ferroelectric and is observed when the crystal is under pressure at temperatures near the transition temperature Te = 122K. The phase transition P.E. ➔ N.F.E. is due to a shearing force when F is parallel to [ 100] of D2d and the crystal goes from the tetragonal structure, with a n2d group symmetry to an orthorhombic structure with a symmetry group cs=192v. This transition was expected since c66 goes to zero when the temperature gets near to Te = 122K. At the F.E. ➔ N.F.E. phase transition, when ➔F is parallel to [ 100] of c2v' the crystal rnaintains the orthorhornbic structure but changes the syrnrnetry group from Cs192v Cs=192v. This transition is understood as due to changes in the symmetry sites of·the ions. From these measurements the point where the three crystalline phases coexist was deterrnined as (0,15Kbar, 121K). From the measurernents of the dielectric constant when F is parallel to [ 110] of n2d, changing both the temperature and the pressure, we observed that the N.F.E. ➔ P.E. transition is reversible while the F.E.➔N.F.E. transition is irreversible; This is also a confirrnation of the Raman results already obtained. We also did measurements of the dielectric constant as a function of pressure at 125K and 118K. Finally we discuss the rneasurernents of dielectric constant as a function of both uni-axial pressure and ternperature taking into account the implicit and explicit contributions (as related to the thermal expansion) that reflect the changes in the polarizability of the crystalline lattice and contribute to the anornaly of the dielectric constant in the ferroelectric phase transition that KDP undergoes at 122K.
Descrição: Este documento está disponível online com base na Portaria nº 348, de 08 de dezembro de 2022, disponível em: https://biblioteca.ufc.br/wp-content/uploads/2022/12/portaria348-2022.pdf, que autoriza a digitalização e a disponibilização no Repositório Institucional (RI) da coleção retrospectiva de TCC, dissertações e teses da UFC, sem o termo de anuência prévia dos autores. Em caso de trabalhos com pedidos de patente e/ou de embargo, cabe, exclusivamente, ao autor(a) solicitar a restrição de acesso ou retirada de seu trabalho do RI, mediante apresentação de documento comprobatório à Direção do Sistema de Bibliotecas.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/84068
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
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