Navegação por Revista "Physical Review Materials"

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  • IPEN-DOC 28068

    RIBEIRO, FABIO N.; LAZAR, DOLORES R.R. ; USSUI, VALTER ; LIMA, NELSON B. de ; MARCHI, JULIANA; DALPIAN, GUSTAVO M.. Ab initio atomistic description of temperature-induced phase changes: the cases of zirconia and Ti-Y-co-doped zirconia. Physical Review Materials, v. 5, n. 2, p. 023603-1 - 023603-11, 2021. DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.5.023603

    Abstract: Zirconium dioxide, or zirconia, is a common and useful ceramic with a wide range of applications, from fuel cells to odontology. Its phase diagram is simple and well understood, having a structure which is monoclinic at temperatures up to 1500 K, tetragonal up to 2700 K and cubic up to 3000 K. Zirconia is rarely used in its pure form, being typically doped with Y2O3, MgO or TiO2, and in this regime its phase diagram becomes much more complex. In this context, ab initio molecular dynamics (AIMD) can provide a detailed atomistic description of the phase diagram of this system, accurately describing its stable phases and transition regions. In this work, 3 mol-% Y2O3 (3YSZ) crystals doped with different Ti contents were studied at the density-functional level. For Ti contents varying from 0 to 30 at%, a global search algorithm was first used to explore the 0 K potential-energy surface and determine the most stable sites for the added Ti atoms. It was found that, at low Ti compositions XTi, small TiO2 clusters form, followed by TiO2 channels and infinite TiO2 planes at larger XTi values, and that the highest stability is achieved at 9%Ti. AIMD simulations within the isothermal-isobaric NPT ensemble were then performed to characterize the temperature-dependent phase changes as a function of the Ti content, where it was found that the Ti-doped structures presented considerably smaller volume changes near the phase-change critical temperatures. These findings suggest that YSZ materials doped with a small amount of Ti are both energetically and kinetically more stable than the undoped counterparts, in the ideal proportion of 3% TiO2 for every 1% Y2O3 doping.

    Palavras-Chave: zirconium oxides; crystal doping; molecular dynamics method; titanium

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  • IPEN-DOC 29687

    GERAMI, ADELEH M.; HEINIGER-SCHELL, JULIANA; SILVA, E. LORA da; COSTA, MESSIAS S.; COSTA, CLEIDILANE S.; MONTEIRO, JOAO G.; PIRES, JOSE J.; PEREIRA, DANIELA R.; DIAZ-GUERRA, CARLOS; CARBONARI, ARTUR W. ; LORENZ, KATHARINA; CORREIA, JOAO G.. Cd implantation in α-MoO3: An atomic scale study. Physical Review Materials, v. 7, n. 3, p. 033603-1 - 033603-15, 2023. DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.7.033603

    Abstract: Lamellar α-MoO3 crystals were implanted with low fluence of radioactive 111mCd ions at ISOLDE-CERN. Subsequently, we have probed the interaction of the Cd impurity in the lattice with native point defects, such as oxygen vacancies, as a function of annealing temperature using the time differential perturbed angular correlations nanoscopic technique. The experimental data were complemented and interpreted by modeling different Cd-defect configurations in α-MoO3 with first-principles density functional theory (DFT). The agreement between experiments and DFT simulations shows that only the interstitial Cd (CdI) prevails in the van der Waals gap, by inducing a polaron effect. Upon raising the annealing temperature, CdI is able to trap hole charge carriers resultant from the oxygen vacancies VO. Oxygen vacancies were found to form most commonly at two-fold coordinated (O2) atoms. According to comparison DFT results with the experimental electric field gradient values (Vzz and η) and the calculated formation energies for different defect complexes, the configuration of CdI with two (O2) vacancies (VO2), located at different planes, is found to be more favorable and stable than the other defect configurations. The electron-polaron formation around the Cd impurity at an interstitial site is enhanced by inducing (O2) vacancies with the creation of hole polaron states.

    Palavras-Chave: molybdenum oxides; cadmium 111; vacancies; oxygen

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  • IPEN-DOC 28524

    BOSCH-SANTOS, B. ; CABRERA-PASCA, G.A.; CORREA, E.L. ; CORREA, B.S. ; SALES, T.N.S. ; MOON, K-W.; DENNIS, C.L.; HUANG, Q.; LEAO, J.B.; LYNN, J.W.; CARBONARI, A.W. . Magnetic and structural properties of the intermetallic Ce(1−x)LaxCrGe3 series of compounds. Physical Review Materials, v. 5, n. 11, p. 114406-1 - 114406-11, 2021. DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.5.114406

    Abstract: The Ce(1−x)LaxCrGe3 (x = 0, 0.19, 0.43, 0.58, and 1) intermetallic compound system has been investigated by magnetization measurements and neutron scattering techniques to determine the effect of La doping on the magnetic ordering and exchange interaction between Cr ions. The structural and magnetic characterization in this series was first verified by x-ray diffraction and bulk magnetization measurements. The samples exhibit the known hexagonal perovskite structure (P63/mmc space group) and have a single magnetic phase according to magnetizationmeasurements. In this paper, the ferromagnetic ordering temperature for Cr evolves smoothly from a range of 68 K to 77 K for CeCrGe3 to a range of 91 K to 96 K for LaCrGe3 as La replaces Ce. Magnetization results indicate the formation of domain walls below the transition temperature for all Ce(1−x)LaxCrGe3 systems investigated. Neutron results indicate ordered magnetic Cr moments aligned along the c axis for the x = 1 LaCrGe3 system, as well as for x = 0.19, 0.43, and 0.58, which contrasts with the x = 0 CeCrGe3 where the moments order in the ab plane.

    Palavras-Chave: magnetic properties; intermetallic compounds; magnetization; neutron dosimetry

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.

O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

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