64ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 4. Engenharia de Materiais e Metalúrgica

ANÁLISE ESTRUTURAL DOS ÓXIDOS DO TIPO DUPLA PEROVSKITA

Tatyana Iume Winkler Oshiro 1 Hamilton Perez Soares Corrêa 2

1. Graduação em bacharelado em Química Tecnológica - CCET/ UFMS 2. Profº Dr./ Orientador - CCET/ UFMS

INTRODUÇÃO:

A estrutura dupla perovskita A2B'B"O6 foi descoberta em 1961 e apresenta-se como uma estrutura modificada da perovskita simples (ABO3), onde octaedros de B'O6 e B"O6 formam um arranjo alternado. Os sítios A são ocupados por metais alcalinos ou terras raras, enquanto, os sítios B correspondem a metais de transição. O papel dos efeitos estruturais numa dupla perovskita tem sido investigado objetivando correlacionar propriedades estruturais e magnéticas, tendo em vista seu potencial de aplicação no campo da eletrônica de spin, rotulada como "spintrônica". A técnica de difração de raios X é fundamental no estudo da estrutura cristalina de materiais sólidos. A difração é o resultado da radiação espalhada por um conjunto regular de centros de difusão, cujo espaçamento é da mesma ordem de grandeza do comprimento de onda da radiação incidente. O tamanho de átomos e íons são da ordem de grandeza de 0,1 nm, de modo que é possível se pensar nas estruturas cristalinas como redes de difração em escala subnanométrica. A parte do espectro eletromagnético com um comprimento de onda nesse intervalo é a radiação X, por isso, o uso da radiação X é capaz de estudar e caracterizar estruturas cristalinas de diferentes classes de materiais, uma vez que os cristais atuam como uma grade de difração tridimensional.

METODOLOGIA:

A medida da difração de raios X de alta resolução de pó, foi realizada no feixe de luz XPD no Laboratório Nacional de Luz Síncroton (LNLS - Campinas). A energia de feixe usada foi de 8,049 keV, equivalente a 1,54044 Å. A medida foi realizada à pressão e temperatura ambiente. Foi utilizado um analisador de cristal Ge (111) para a medida em alta resolução, com medidas em 2theta. As informações iniciais, sobre a estrutura cristalina para o refinamento do manganito renito de cálcio, foram obtidas a partir do banco de estruturas cristalinas (ICSD), o qual apresentou estrutura monoclínica do tipo P21/n. A análise de Rietveld foi realizada na Universidade Federal do Mato Grosso do Sul, no campus de Campo Grande, no Laboratório de Catálise de Cerâmicas Avançadas (LCCA), localizado no CCET, utilizando o programa General Structure Analysis System (GSAS) (Larson and Von Dreele, 2000) com a interface EXPGUI (Toby, 2001).

RESULTADOS:

A partir do banco de dados de estruturas cristalinas (ICSD), obteve-se como modelo estrutural de partida para a amostra, a estrutura monoclínica. Através dos resultados estatísticos obtidos no ajuste, verificou-se que o modelo sugerido é adequado para a amostra. Os resultados estatísiticos, χ2 = 2,448, Rwp = 0,1093, Rp = 0,0877 e RF2 = 0,0466, indicam que a qualidade do ajuste se encontra dentro de valores aceitáveis para cálculos com o padrão de difração do pó. Por se tratar de uma estrutura distorcida, as distâncias de ligações obtidas a partir dos ajustes, para o sítio do rênio assim como para o do manganês, não são equivalentes. Para o rênio observamos que a distância média se encontra próxima de 1,94 angstron enquanto que no manganês esta distância aumenta para 2,12 angstron.

CONCLUSÃO:

O composto estudado do tipo dupla perovskita apresentou 100% da fase desejada de manganito renito de cálcio. Foi verificado que sua estrutura é monoclínica do tipo P21/n, por tratar-se de uma estrutura distorcida. A partir dos resultados numéricos, podemos concluir que a distorção entre os octaedros de Mn e Re em relação ao oxigênio apical (O2) é da ordem de 30º, em relação a perovskita ideal.

Palavras-chave: difração de raios X de pó, análise de Rietveld, estrutura cristalina.