Comportamiento relajador del proceso dipolar y conductivo de la cerámica Pb0.91 La0.09 (Zr 0.65 Ti0.35)O 3 + xMnO.

Abstract

El Titanato Zirconato de Plomo modificado con Lantano, conocido como PLZT, es en la actualidad por sus múltiples aplicaciones, una de las cerámicas ferroeléctricas más estudiadas. Sus propiedades dieléctricas, piezoeléctricas, piroeléctricas y ectroópticas pueden variar con la introducción de elementos dopantes como el Mn 2+ , entre otros. En este trabajo se realiza un estudio de la cerámica Pb 0.91La0.09(Zr0.65Ti0.35)O3 + xMnO con x = 0,0; 0,01; 0,02 y 0,03. La respuesta dieléctrica del PLZT es medida a través del método de espectroscopia de impedancia, en el rango de 100 Hz a 10 MHz y 15 a 700 K de frecuencias y temperatura respectivamente. La transición de fase fue caracterizada usando los modelos de Curie-Weiss y Santos-Eiras. En el comportamiento de la permitividad con la frecuenciase reporta una fuerte dispersión por debajo de los 380 K para x = 0,0, evidenciándose una transición de fase difusa y su carácter relajador. Este comportamiento relajador se hace imperceptiblecon el aumento del catión Mn2+ . En el estudio de la dinámica de la relajación del procesodipolar en el rango de frecuencia de 106- 109 Hz se encontró que el modelo Havriliak-Negami fue el de mejor ajuste. Además, en el intervalo de temperaturas comprendido entre los 660 y 700 K las muestras dopadas, manifestaron un proceso de relajación por conductividad. Este estudio se realizó primeramente en el dominio de la frecuencia y posteriormente en el dominio del tiempo. La función de relajación en dicho dominio se ajustó a la función KWW, determinándose la evolución térmica del tiempo de relajación cuyo comportamiento con la temperatura es característico de procesos conductivos por movimiento de iones. En el análisis de la evolucióntérmica de los tiempos de relajación se encontró que en el rango de medición los procesos conductivos no afectan la transición de fase ferro-paraeléctrica. Por último se obtienen los valores de la energía de activación macroscópica los cuales sugieren un proceso de conducción por vacancias de oxígeno.