Doutorado de professor de Física resulta em 6 artigos internacionais na área de Ciências dos Materiais
Artigo que versa sobre condução elétrica em material metilamônio pode ser acessado gratuitamente até 10/07
Saulo em apresentação de trabalho acadêmico
A tese de doutorado do professor de física Saulo Portes dos Reis no Programa de Pós-Graduação em Ciências dos Materiais da Unesp Ilha Solteira foi defendida no dia 31 de janeiro de 2020. Intitulada "Um estudo da influência de defeitos sobre a relaxação dielétrica e outras propriedades físicas relacionadas de filmes finos de BiFeO3" e homologada no dia 22 de junho, a pesquisa contribui com estudos em nanotecnologia e a perspectiva de produção industrial de componentes tecnológicos mais eficazes e eletronicamente mais econômicos.
Afastado das funções letivas entre 2016 e 2020, o docente pôde dedicar-se exclusivamente aos estudos de doutorado. "O afastamento integral concedido pelo IFSP foi fundamental, sem o qual não teria tido condições de produzir e publicar em revistas conceituadas de alto impacto, e provavelmente não poderia ter obtido essa titulação", conta. Além da tese, o resultado são, até o momento, 6 artigos científicos publicados em revistas internacionais e um panorama de ótimas perspectivas junto a órgãos de fomento.
Entre os artigos, destaca-se o intitulado "Mecanismo de acoplamento de polarização de tensão de condutividade aprimorada nos limites de grãos em filmes de BiFeO3”, em co-autoria com dez pesquisadores, incluindo russos, tchecos e portugueses. A publicação deriva diretamente da tese de doutorado e ocorre no periódico Applied Materials Today, cujo fator de impacto (Impact Factor), hoje, é de 8.35, considerado alto pela comunidade científica.
Também licenciado em Matemática pela Unesp, a principal contribuição do docente no trabalho publicado diz respeito a “interpretação matemática da espectroscopia de impedância, o qual permitiu associar os resultados obtidos a um sistema elétrico simples, constituído apenas por resistores e capacitores ”, explana.
O professor Saulo Portes dos Reis (quarto a direita), em sua banca de defesa da tese na Unesp.
Legenda: Eudes Borges Araújo (orientador - Unesp), José de los Santos Guerra (UFU), Jesiel Freitas de Carvalho (UFG), Antônio Carlos Hernandes (Vice-reitora da USP) e José Antônio Eiras (UFSCar).
Oportunidades para estudantes do IFSP. Membro do grupo de pesquisa Ferroelétricos da Unesp, o professor Saulo anuncia que pretende, após retorno das atividades presenciais, realizar visitas periódicas ao laboratório, em Ilha Solteira-SP. A intenção é levar orientandos de Iniciação Científica (IC) dos cursos de Licenciatura em Física e das engenharias do Câmpus Votuporanga para acumular conhecimentos e práticas de pesquisa ao longo da graduação.
“O título de mestre não é requisito para o doutorado. Logo, há sim a possibilidade de um estudante de graduação acumular condições para ingresso direto no programa de doutorado em Ciência dos Materiais”, afirma.
Saulo destaca, ainda, que considera os estudantes de Física do Câmpus Votuporanga determinados e com qualidades para a pesquisa acadêmica. “Por isso mesmo, estarei a disposição dos interessados para IC, TCC e projetos”, finaliza.
O grupo de pesquisa desenvolve processos para a síntese de materiais ferroelétricos nas formas de corpos cerâmicos e filmes finos e estuda a fenomenologia desses materiais.
A principal expectativa do jovem doutor é desenvolver pesquisa de alto nível, colaborando para que a marca Instituto Federal de São Paulo esteja entre as grandes instituições provedoras de pesquisa no país. “Esse alto volume de publicações em revistas renomadas facilita a obtenção de bolsas de estudos e auxílios para estudantes de Iniciação Científica”, pontua.
Em novembro de 2019, o pesquisador passou duas semanas em Portugal, na Universidade de Aveiro, utilizando o equipamento de microscopia de piezo-resposta sob acompanhamento do professor Igor Bdkin.
Saulo com o Prêmio Nobel da Física de 2016, Duncan Haldane, no Encontro de Outono da Sociedade Brasileira de Física, em Foz do Iguaçu-PR
A relevância de uma revista científica é atestada pela quantidade de citações que apresenta, isto é, de quantos cientistas utilizaram dos artigos dessa revista para produzir seus estudos. O número que indica a quantidade média de citações é denominado “impact factor” (fator de impacto). A revista brasileira com maior fator de impacto é o “Journal of Materials Research and technology”, hoje com 3.398. Em geral, revistas com fator de impacto próximos a 1 são consideradas bem conceituadas.
Confira, abaixo, os 6 artigos publicados:
Strain-polarization coupling mechanism of enhanced conductivity at the grain boundaries in BiFeO3thin films
Traduzido para o português:
"Mecanismo de acoplamento de polarização de tensão de condutividade aprimorada nos limites de grãos em filmes de BiFeO3”
O transporte de carga através das interfaces em óxidos complexos atrai muita atenção, pois permite criar novas funcionalidades úteis para aplicativos de dispositivos. Observou-se que paredes de domínio móvel em filmes epitaxiais de BiFeO3 possuem condutividade aprimorada que pode ser usada para leitura em memórias ferroelétricas. Neste trabalho, é investigada a relação entre polarização, deformação e condutividade em filmes BiFeO3 sol-gel com ênfase especial nos limites de grãos como interfaces naturais em ferroelétricas policristalinas. A interação entre polarização e limites de grãos que ocorrem a temperaturas elevadas durante ou após o estágio de sinterização do material leva à formação de uma rede ramificada de limites de grãos altamente condutivos com a condutividade elétrica cerca de duas ordens mais alta que a granel. À temperatura ambiente, esses traços condutores estabilizados pelos defeitos permanecem e não mudam após a comutação da polarização. Esses estados coletivos fornecem mais informações sobre a física da ferroelétrica complexa de óxido e podem afetar fortemente suas aplicações práticas, porque revelam um mecanismo adicional da corrente de fuga nesses sistemas.
Esse artigo foi publicado em uma revista muito conceituada, a “Applied Materials Today”. A alta relevância desse periódico pode ser atestada por seus parâmetros: CiteScore:11,4 e Impact Factor= 8.352.
Acesse o artigo: https://doi.org/10.1016/j.apmt.2020.100740
An unusual frequency dispersion of the dielectric permittivity maxima at temperatures around the tetragonal–cubic phase transition of methylammonium lead iodide
Traduzido para o português:
“Uma dispersão de frequência incomum dos máximos de permissividade dielétrica a temperaturas em torno da transição de fase tetragonal-cúbica do iodeto de chumbo metilamônio”
Relatamos estudos sobre a dispersão de frequência incomum dos máximos de permissividade dielétrica de pellets de iodeto de chumbo metilamônio a temperaturas em torno da transição de fase cúbica tetragonal. A origem dessa resposta de permissividade observada foi estudada em termos de contribuição de grãos e limites de grãos em impedância, módulo elétrico, permissividade dielétrica e condutividade elétrica. A partir de ajustes teóricos das medições de impedância e módulo elétrico em diferentes temperaturas em uma faixa de frequência de 103 a 10 Hz, as contribuições reconstruídas do limite e das permissividades do grão mostram picos em torno de 339 K e 384 K, respectivamente. A origem do pico de permissividade na fronteira de grãos é discutida em termos de condução iônica heterogênica associada aos íons I e MA + em MAPbI3, enquanto o pico na permissividade de grãos em alta temperatura é em termos de ionização de transportadores intrínsecos. O alto valor da permissividade dielétrica do grão (εg = 1193), comparado com a permissividade do limite do grão reconstruído (εgb = 53), sugere um possível comportamento ferroelétrico do relaxador com uma transição de fase difusa para o iodeto de chumbo metilamônio. As dificuldades em confirmar a natureza ferroelétrica dessa perovskita de halogeneto com base nos dados de impedância e módulo elétrico também são discutidas.
A Journal of Applied Physics (JAP) é uma das revistas mais conceituadas na área de física aplicada. CiteScore: 2,33 e Impact Factor =2.328. A alta relevância desse artigo foi percebida pelo editor, que escolheu o trabalho como artigo de capa da edição do mês de junho, destacando-o como recomendado pelo editor.
Este é o artigo com acesso gratuito até 10/07/2020: https://doi.org/10.1063/5.0012428
Os artigos a seguir foram publicados em revista mais especializada na área de ferroeletricidade: Ferroeletrics. Suas métricas são: CiteScore:0,78 e Impact Factor =0.7.
Dielectric relaxation and electrical conductivity of random oriented BiFeO3 thin films
Traduzido para o português:
“Relaxamento dielétrico e condutividade elétrica de filmes finos de BiFeO3 de orientação aleatória”
Espectroscopias de impedância complexa e de módulo elétrico foram utilizadas para investigar o relaxamento dielétrico e a condutividade de filmes finos de BiFeO3 orientados aleatoriamente. Os modelos de transporte de carga ativados termicamente produziram energias de ativação de ∼ 0,46 eV, o que é consistente com uma condução elétrica dominada por vagas de oxigênio. O comportamento não-Debye das relaxações da impedância e do módulo elétrico foi modelado pelas funções de Cole-Cole. Os resultados sugerem uma coexistência de componentes de relaxamento localizado e de longo alcance nos filmes de BiFeO3 estudados, dominados por limites de grãos. O relaxamento dielétrico induzido pelo campo elétrico não segue o formalismo de Arrhenius.
Acesse o artigo: https://doi.org/10.1080/00150193.2019.1621695
Processing of BiFeO3 thin films to control their dielectric response
Traduzido para o português:
“Processamento de filmes finos de BiFeO3 para controlar sua resposta dielétrica”
Filmes finos de BiFeO3 (BFO) foram estudados para controlar seus parâmetros de processamento relacionados ao oxigênio, a fim de obter características elétricas específicas em termos de condutividade e relaxamento dielétrico. Os filmes finos de BFO preparados com excessos de Fe e Bi e pós-recozidos em atmosfera de oxigênio apresentaram maior condutividade elétrica e menor energia de ativação de condução do que os monofásicos. Parâmetros distintos indicaram diferentes mecanismos de condução nos filmes, associados à primeira ionização de vagas de oxigênio nos filmes BFO com excesso de Fe e Bi e o segundo nos filmes monofásicos. Filmes condutivos mais altos mostram tempos de relaxamento mais baixos em comparação com os de fase única.
Acesse o artigo: https://doi.org/10.1080/00150193.2020.1722884
Impact of defects on the electrical properties of BiFeO3 thin films
Traduzido para o português:
“Impacto de defeitos nas propriedades elétricas de filmes finos de BiFeO3”
O impacto de defeitos nas propriedades elétricas de filmes finos de ferrite de bismuto foi estudado. Fases secundárias e vagas de oxigênio foram os principais defeitos considerados. Filmes finos com fases secundárias mostram condutividades mais altas que filmes monofásicos. Filmes monofásicos recozidos em atmosfera de oxigênio mostram menor condutividade do que o filme não recozido. Para filmes finos selecionados com fase secundária, predominou o relaxamento na fronteira de grãos com energia de ativação Ea = 0,44 eV, sugerindo as primeiras vagas de oxigênio de ionização como mecanismo de relaxamento nos filmes estudados. O efeito do campo elétrico nos processos de relaxamento foi similar ao processo ativado termicamente por Arrhenius.
Acesso o artigo: https://doi.org/10.1080/00150193.2020.1713344
O artigo a seguir foi publicado em uma revista nova, a pedido do editor. Ainda não há métrica. O nome do periódico é “Nanomaterials Science & Engineering”.
Thermally activated processes and bias field effects on the electrical properties of BiFeO3 thin films
Traduzido para o português:
“Processos ativados termicamente e efeitos de campo de polarização nas propriedades elétricas de filmes finos de BiFeO3”
Este trabalho relata os efeitos da temperatura e do campo elétrico nas propriedades elétricas dos filmes finos de BiFeO3. O aumento da temperatura promove um aumento na permissividade dielétrica do filme estudado na faixa de 100 Hz a 1 MHz, com uma dispersão dielétrica nas frequências mais baixas (± 100 Hz), mas sem efeitos pronunciados do campo elétrico na permissividade dielétrica na mesma faixa de frequência. Os efeitos da temperatura e da eletricidade na condutividade elétrica também foram estudados. Com base na energia de ativação obtida E = 0,40 eV, o mecanismo de condução no filme BiFeO3 estudado foi associado à primeira ionização de vagas de oxigênio.
Acesso o artigo: https://doi.org/10.34624/nmse.v2i1.8485
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