Investigando a influência da temperatura de sinterização na topografia em nanoescala 3D de filmes finos de manganita de Lântanio (LaMnO3)
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Matos, Robert Saraiva
Paula, Marcos Marques da Silva
Paula, Marcos Marques da Silva
Pós-Graduação
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Universidade Federal do Amazonas
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Resumo
Este trabalho apresenta a caracterização detalhada de filmes finos de manganita de
lantânio (LaMnO3), preparadas pelo método sol-gel. A investigação é de grande
relevância devido ao seu potencial para aplicações em dispositivos eletrônicos, ópticos e
magnéticos. Compreender suas propriedades estruturais, térmicas e morfológicas
possibilita o desenvolvimento de materiais mais eficientes e funcionais, contribuindo para
avanços significativos em tecnologias, como sensores, catalisadores e dispositivos de
armazenamento de energia. Neste estudo o substrato foi seco e pré-sinterizado a 400°C e,
em seguida, as amostras foram sinterizadas entre 650ºC e 850ºC. Através das análises
termogravimétrica (TG) e de análise térmica diferencial (DTA), determinou-se a
temperatura de transição de fase da manganita de lantânio, a qual foi observada como
superior a 650°C. Com base na análise de FTIR foi possível constatar os principais grupos
funcionais, tais como, vibrações Mn – O – Mn, grupos carboxílicos e ligações O – H. Da
análise de DRX, padrões espaciais em função da temperatura de sinterização dos filmes
foram obtidos e foi verificado que as amostras sinterizadas entre 700°C e 800°C
apresentam uma fase ortorrômbica com simetria Pbnm. A morfologia da superfície dos
filmes finos foi analisada pelas técnicas de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV)
e de Microscopia de Força Atômica (AFM). As imagens mostram a formação de
superfícies homogêneas, sem fraturas e com tamanho de grão médio que varia em torno
de 200 e 300 nm. A rugosidade média das superfícies varia de 1,9 nm a 7 nm. Os
resultados obtidos neste estudo destacam a importância das condições de processamento,
especialmente as temperaturas de sinterização, na formação e nas propriedades dos filmes
finos de LaMnO3.
Abstract
This work presents the detailed characterization of thin films of lanthanum manganite
(LaMnO3), prepared by the sol-gel method. The research is of great relevance due to its
potential for applications in electronic, optical and magnetic devices. Understanding their
structural, thermal and morphological properties enables the development of more
efficient and functional materials, contributing to significant advances in emerging
technologies such as sensors, catalysts and energy storage devices. In this study, the
substrate was dried and pre-sintered at 400ºC and then the samples were sintered between
650ºC and 850ºC. Thermogravimetric analysis (TG) and differential thermal analysis
(DTA) determined the phase transition temperature of lanthanum manganite, which was
observed to be higher than 650°C. FTIR analysis revealed the main functional groups,
such as Mn - O - Mn vibrations, carboxylic groups and O - H bonds. XRD analysis
showed spatial patterns depending on the sintering temperature of the films and showed
that the samples sintered between 700°C and 800°C have an orthorhombic phase with
Pbnm symmetry. The surface morphology of the thin films was analyzed using Scanning
Electron Microscopy (SEM) and Atomic Force Microscopy (AFM) techniques. The
images show the formation of homogeneous surfaces, without fractures and with an
average grain size of around 200 and 300 nm. The average surface roughness ranges from
1.9 nm to 7 nm. The results obtained in this study highlight the importance of processing
conditions, especially sintering temperatures, in the formation and properties of LaMnO3
thin films.
Descrição
Palavras-chave
Termo controlado
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS)
Citação
SILVA, Alexandre Souza da. Investigando a influência da temperatura de sinterização na topografia em nanoescala 3D de filmes finos de manganita de Lântanio (LaMnO3). 2024. 70 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2024.
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