Estudo experimental e mecânico quântico “ab initio” para investigar as propriedades estruturais e eletrônicas do zirconato de cálcio

Abstract

Compostos perovisquitas como o Zirconato de Cálcio apresentam fórmula estrutural ABO3 e formam uma classe de materiais com propriedades ópticas, magnéticas e elétricas interessantes e podem ter diversas aplicações científicas e tecnológicas. Materiais perovisquitas serão retratados neste trabalho, devido apresentar estabilidade físico-química e interessantes propriedades de estudos. Deste modo, investigações experimentais associadas a estudos teóricos foram baseados em cálculos “ab initio” pautados na Química teórica e computacional com base no programa CRYSTAL09. Estas simulações teóricas darão um complemento poderoso às técnicas experimentais, no intuito de fornecer informações estruturais e eletrônicas mais detalhadas ao nível atômico. Portanto, esse trabalho teve por objetivo estudar e analisar a síntese de perovisquitas pelo método dos precursores poliméricos, realizar caracterizações das amostras por intermédio de difração de raios X (DRX), refinamento de Rietveld, Espectroscopia Raman, Espectroscopia na região do Ultravioleta-visível (UV-vis), Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), Espectroscopia de Fotoluminescência (FL) e um estudo teórico computacional. A modelagem teórica foi desenvolvida utilizando métodos computacionais ab initio por meio do método mecânico quântico periódico, com intuito de fornecer informações sobre o arranjo estrutural, eletrônico, óptico e energético dos sistemas, corroborando com os dados experimentais, obtendo espectros de emissão FL para CZO dopado a 900°C e puro a 1000°, como também diagramas de densidade de estados, estrutura de bandas e mapa de cargas.