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Previous issue date: 2008-08-18 === I
n this work a systematic study on the phase formation and stability in the
system Bi2O3-ZrO2 was realized, the solubility of the Zr4+ ion in Bi12TiO20
(BTO) was investigated and Zr-doped BTO crystals (BTO:Zr) were grown
and optically characterized. It was verified that a tetragonal phase was
formed in the following wide composition interval: (6-x)Bi2O3:(1+x)ZrO2, with
x = 0.5, 0.3, 0.2, 0.1, 0, -0.1, -0.2, -0.3, -0.5, -0.65 e -0.7. The phases were
synthesized by solid state reaction and the powders were characterized by Xray
diffraction and diferential thermal analysis. The formed tetragonal phase,
however, was metastable for all investigated compositions and its
preparation was dependent on the sample thermal history. The stable phase
at room temperature was a monoclinic one. A low solubility of Zr4+ in BTO
was verified, but BTO:Zr single crystals were grown by Top Seeded Solution
Growth (TSSG) technique. Good quality crystalline samples were prepared
and characterized by chemical compositon and by optical activity,
photoconductivity and electro-optical measurements. The results shown that
Zr-doping produced a decreasing in the crystal photosensitivity, and almost
no changes in the optical activity and electro-optical coefficient were
generated. === Neste trabalho foi realizado um estudo sistemático das condições de
preparação e estabilidade de fases no sistema Bi2O3-ZrO2, a solubilidade do
íon Zr4+ no Bi12TiO20 (BTO) foi investigada e cristais de BTO dopados com
Zr4+ (BTO:Zr) foram crescidos e caracterizados opticamente. Verificou-se
que uma fase tetragonal é formada no amplo intervalo de composições (6-
x)Bi2O3:(1+x)ZrO2, com x = 0,5, 0,3, 0,2, 0,1, 0, -0,1, -0.2, -0,3, -0,5, -0,65 e -
0,7. As fases foram sintetizadas por reação no estado sólido e os pós foram
caracterizados por difração de raios-X e análise térmica diferencial. A fase
tetragonal formada, no entanto, é metaestável em todo o intervalo de
composições investigadas, sendo sua obtenção condicionada à história
térmica da amostra. A fase estável à temperatura ambiente é monoclínica.
Foi constatado que a solubilidade do Zr4+ no BTO é baixa, mas cristais de
BTO:Zr foram crescidos através da técnica Top Seeded Solution Growth
(TSSG). Amostras cristalinas de boa qualidade óptica e estrutural foram
preparadas e caracterizadas quanto à composição química e através de
medidas de atividade óptica, fotocondutividade e coeficiente eletro-óptico.
Os resultados demonstram que o Zr produz uma diminuição na
fotosensibilidade do cristal, provocando pouca alteração nos valores de
atividade óptica e coeficiente eletro-óptico
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