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Obtenção e aprimoramento das propriedades de compósitos magnetoelétricos livres de chumbo

Processo: 13/00134-7
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de agosto de 2013 - 31 de julho de 2015
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Michel Venet Zambrano
Beneficiário:Michel Venet Zambrano
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Pesq. associados: Harvey Amorin Gonzalez ; Jean-Claude Mpeko ; Miguel Algueró Giménez ; Paulo Sergio da Silva Junior
Assunto(s):Materiais compósitos  Propriedades dos materiais  Eletromagnetismo  Piezoeletricidade 

Resumo

Neste projeto, propõe-se a obtenção e o estudo das propriedades de compósitos magnetoelétricos laminados livres de chumbo, constituídos por uma fase piezoelétrica baseada no sistema Lix(Na0.5K0.5)1-xTayNb1-yO3 e uma fase magnetostritiva baseada em CoFe2O4, os quais tenham a possibilidade real (custo e performance) de substituir compósitos magnetoelétricos contendo chumbo, níquel e outros elementos altamente tóxicos na sua estrutura. Pretende-se otimizar as propriedades relevantes do compósito, de forma a maximizar a resposta magnetoelétrica, mediante o aprimoramento das condições de obtenção e a adição de elementos dopantes à estrutura. A conformação das amostras será realizada em forma de multicamadas (conectividade 2-2) a partir de filmes espessos (entre 20 e 100µm), mediante a técnica de Colagem de Fita (ou Tape Casting), a qual possibilitará o controle da espessura das camadas de cada uma das fases constituintes, assim como a deposição das várias camadas (nos compósitos) de forma uniforme e controlada. Como resultado deste projeto espera-se estabelecer uma relação entre a resposta magnetoelétrica dos compósitos e: a composição química das fases constituintes, as condições de obtenção das fases constituintes e as condições de obtenção dos compósitos. Assim, será possível maximizar as propriedades relevantes das fases constituintes e otimizar a resposta magnetoelétrica dos compósitos estudados. O sucesso deste projeto certamente contribuirá ao fortalecimento das linhas de pesquisa relacionadas com a obtenção de novos compósitos magnetoelétricos e com o estudo de materiais piezoelétricos e magnetoelétricos livres de chumbo e ecologicamente corretos. Os resultados serão disseminados e avaliados mediante a apresentação de trabalhos científicos em congressos nacionais e internacionais, mediante a publicação em revistas internacionais de alto impacto e com a orientação e formação de novos recursos humanos (alunos de IC, mestres e doutores). (AU)

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Publicações científicas (13)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
CAMILO ALBORNOZ DIAZ, JULIO CESAR; M'PEKO, JEAN-CLAUDE; VENET, MICHEL; DA SILVA JR, PAULO SERGIO. Unveiling the high-temperature dielectric response of Bi0.5Na0.5TiO3. SCIENTIFIC REPORTS, v. 10, n. 1 NOV 10 2020. Citações Web of Science: 0.
VENET, MICHEL; SANTA-ROSA, WASHINGTON; DA SILVA JR, PAULO SERGIO; M'PEKO, JEAN-CLAUDE; RAMOS, PABLO; AMORIN, HARVEY; ALGUERO, MIGUEL. Selection and Optimization of a K0.5Na0.5NbO3-Based Material for Environmentally-Friendly Magnetoelectric Composites. MATERIALS, v. 13, n. 3 FEB 1 2020. Citações Web of Science: 4.
VENET, MICHEL; SANTA-ROSA, WASHINGTON; M'PEKO, JEAN-CLAUDE; AMORIN, HARVEY; ALGUERO, MIGUEL; MORENO, RODRIGO. Controlling colloidal processing of (K,Na)NbO3-based materials in aqueous medium. Journal of the European Ceramic Society, v. 39, n. 12, SI, p. 3456-3461, SEP 2019. Citações Web of Science: 0.
SANTA-ROSA, WASHINGTON; VENET, MICHEL; M'PEKO, JEAN-CLAUDE; MORENO, RODRIGO; AMORIN, HARVEY; ALGUERO, MIGUEL. Environmentally-friendly magnetoelectric ceramic multilayer composites by water-based tape casting. Journal of the European Ceramic Society, v. 39, n. 4, p. 1065-1072, APR 2019. Citações Web of Science: 1.
SANTA-ROSA, WASHINGTON; DA SILVA, JR., PAULO SERGIO; M'PEKO, JEAN-CLAUDE; AMORIN, HARVEY; ALGUERO, MIGUEL; VENET, MICHEL. Enhanced piezomagnetic coefficient of cobalt ferrite ceramics by Ga and Mn doping for magnetoelectric applications. Journal of Applied Physics, v. 125, n. 7 FEB 21 2019. Citações Web of Science: 1.
OCHOA, DIEGO A.; CASALS, JORGE A.; VENET, MICHEL; M'PEKO, JEAN-CLAUDE; GARCIA, JOSE E. Dielectric and piezoelectric nonlinear properties of slightly textured lead barium niobate ceramics. Journal of Applied Physics, v. 125, n. 2 JAN 14 2019. Citações Web of Science: 0.
CAMILO ALBORNOZ DIAZ, JULIO CESAR; VENET, MICHEL; CORDERO, FRANCESCO; DA SILVA, JR., PAULO SERGIO. Anelastic and optical properties of Bi0.5Na0.5TiO3 and (Bi0.5Na0.5)(0.94)Ba0.06TiO3 lead-free ceramic systems doped with donor Sm3+. Journal of Alloys and Compounds, v. 746, p. 648-652, MAY 25 2018. Citações Web of Science: 0.
ROSA, WASHINGTON SANTA; VENET, MICHEL; M'PEKO, JEAN-CLAUDE; AMORIN, HARVEY; ALGUERO, MIGUEL. Processing issues and their influence in the magnetoelectric performance of (K,Na)NbO3/CoFe2O4-based layered composites. Journal of Alloys and Compounds, v. 744, p. 691-700, MAY 5 2018. Citações Web of Science: 4.
BARBOSA QUIROGA, DAVID ANTONIO; CAMILO ALBORNOZ DIAZ, JULIO CESAR; VENET, MICHEL; RODRIGUES, ARIANO DE GIOVANNI; FLORENCIO, ODILA; DA SILVA, JR., PAULO SERGIO. Evolution of crystalline phases and morphotropic phase boundary of the (Bi,Na)TiO3-(Bi,K)TiO3-BaTiO3 lead-free ceramic system. Journal of Alloys and Compounds, v. 691, p. 498-503, JAN 15 2017. Citações Web of Science: 6.
MAZUERA, A. M.; SILVA, JR., P. S.; RODRIGUES, A. D.; PIZANI, P. S.; ROMAGUERA-BARCELAY, Y.; VENET, M.; ALGUERO, M. Origin of discrepancy between electrical and mechanical anomalies in lead-free (K,Na)NbO3-based ceramics. Physical Review B, v. 94, n. 18 NOV 7 2016. Citações Web of Science: 8.
SANTA ROSA, W.; VENET, M. Exploring the processing conditions to optimize the interface in 2-2 composites based on Pb(Zr,Ti)O-3 and NiFe2O4. CERAMICS INTERNATIONAL, v. 42, n. 7, p. 7980-7986, MAY 15 2016. Citações Web of Science: 0.
FU, JIYONG; SANTA ROSA, WASHINGTON; M'PEKO, JEAN CLAUDE; ALGUERO, MIGUEL; VENET, MICHEL. Magnetoelectric coupling in lead-free piezoelectric Li-x(K0.5Na0.5)(1-x)Nb1-yTayO3 and magnetostrictive CoFe2O4 laminated composites. Physics Letters A, v. 380, n. 20, p. 1788-1792, APR 29 2016. Citações Web of Science: 6.
DA SILVA, JR., PAULO SERGIO; VENET, MICHEL; FLORENCIO, ODILA. Influence of diffuse phase transition on the anelastic behavior of Nb-doped Pb(Zr0.53Ti0.47)O-3 ceramics. Journal of Alloys and Compounds, v. 647, p. 784-789, OCT 25 2015. Citações Web of Science: 11.

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