Fabricação de cerâmicas Ba1−xLaxTiO3 dopadas com La3+ com propriedades dieletricas e ferroelétricas melhoradas usando um método mediado por hidróxido compósito

Cerâmicas Ba1-x La x TiO3 dopadas com lantânio (La3+) (x = 0.0, 0.0025, 0.005, 0.0075) foram sintetizadas pelo método mediado por hidróxido compósito. O refino de Rietveld dos padrões de difração de raios X confirmou a formação de uma estrutura cristalina de perovskita que se transforma de tetragonal para pseudo-cúbica com o conteúdo de dopagem de La3+ (x). A microscopia eletrônica de varredura exibiu uma microestrutura densa e homogênea com redução do tamanho dos grãos na dopagem com La3+. As medições dieletricas dependentes de frequência e temperatura mostraram uma melhora na permissividade dieletrica, uma diminuição na temperatura de transição ferroelétrica-paraeletérica e um aumento na difusividade dieletrica com o aumento do conteúdo da dopagem de La3+. A análise de impedância complexa indicou o comportamento semicondutor com um efeito de coeficiente de temperatura de resistência positivo, que pode ser explicado em termos de um mecanismo de compensação de carga na dopagem do BaTiO3. Os laços de histerese ferroelétrica revelaram que essas cerâmicas são de natureza ferroelétrica, enquanto uma melhora na densidade de armazenamento de energia e eficiência de armazenamento de energia foi observada para as amostras dopadas devido à redução do tamanho dos grãos na dopagem com La3+. Aqui, a amostra com x = 0.005 apresenta uma alta permissividade dieletrica, uma baixa perda tangente dieletrica e a maior eficiência de armazenamento de energia. Isso torna essa composição interessante para aplicações de armazenamento de energia.