Cerâmicas ferroelétricas transparentes de titanato zirconato de chumbo modificado com lantânio (PLZT, com La/Zr/Ti=9/65/35) e dopadas com íons terras raras (TR = Nd3+, Er3+, Yb3+, Tm3+ e Ho3+) foram preparadas por prensagem uniaxial a quente com o objetivo de investigar a sua qualificação como materiais laser ativos. Com este propósito foram feitas caracterizações estruturais, microestruturais, elétricas e espectroscópicas. Para a dopagem com 1% em peso de óxido TR2O3, verificou-se uma forte influência do tipo de íon terra rara nas características ferroelétricas e óticas do material hospedeiro. Observou-se ainda que a incorporação de Nd3+ nos sítios de Pb2+/La3+ reduziu a temperatura de transição ferro-paraelétrica e favoreceu significativamente a transparência dos corpos cerâmicos. Medidas de espectroscopia ótica revelaram a potencialidade do PLZT: Nd3+ como um meio ativo para a construção de lasers bombeados por lasers de diodo, na região do infravermelho próximo. Os sistemas PLZT:Er3+ e PLZT:Tm3+ poderão também se tornar materiais interessantes para esse fim.

In this work, transparent ferroelectric ceramics of lanthanum modified lead zirconate titanate (PLZT, with La/Zr/Ti=9/65/35), doped with rare-earth ions (RE = Nd3+, Er3+, Yb3+ Tm3+ and Ho3+), were processed by hot uniaxial pressing aiming the investigation of their potentiality as near-infrared laser active media. Their structural, microstructural, electric and spectroscopic characterizations were performed. For 1.0 wt.% RE2O3 doping, a strong influence of the rare-earth type was verified in the PLZT ferroelectric and optical characteristics. It was also observed that the Nd3+ substitution for Pb2+/La3+ reduces the ferro-paraelectric phase transition temperature and favors the transparency of the ceramic bodies. Spectroscopic analysis indicates that PLZT:Nd3+ is a potential diode-pumped laser active media in the near infrared region, and with some improvements, PLZT:Er3+ and PLZT:Tm3+ might also become so .

Cerâmicas ferroelétricas transparentes têm sido largamente empregadas em dispositivos ópticos e eletro-ópticos. Neste trabalho apresentamos recentes progressos alcançados pelo GCFerr/DF-UFSCar na obtenção de cerâmicas ferroelétricas transparentes, obtidas por prensagem uniaxial a quente. São apresentados resultados de caracterizações microestrutural, estrutural, óptica, dielétrica, piroelétrica, eletro-óptica, eletrostrictiva e ferroelétrica, em cerâmicas de titanato zirconato de chumbo modificado com lantânio (PLZT) e niobato de magnésio e chumbo - titanato de chumbo modificado com lantânio (PLMN-PT). Os resultados obtidos revelaram uma microestrutura homogênea, altos valores de densidade e ausência de fases segregadas para as cerâmicas de ambas composições. Conseqüentemente, altos valores de transmitância foram observados para as regiões visível e infravermelho próximo. As medidas elétricas também apresentaram excelentes resultados, quando comparados à literatura, demonstrando a alta qualidade das amostras obtidas.

Transparent ferroelectric ceramics have been extensively employed in optical and electrooptical devices. The recent progresses achieved by the GCFerr/DF - UFSCar in the production of the transparent ferroelectric ceramics, through uniaxial hot-pressing technique, are presented. The physical property characterization, as microstructural, structural, optical, dielectrical, pyroelectric, electro-optical, electrostrictive and ferroelectric are reported for lanthanum modified lead zirconate titanate (PLZT) and lanthanum modified lead magnesium niobate - lead titanate (PLMN-PT) ceramics. The results revealed a homogeneous microstructure, high densities and absence of second phases for the ceramics of both compositions. Consequently, high optical transmittance was found in the visible and infrared range. The electrical measurements also presented excellent results when compared to those reported in the literature confirming the high quality of the samples.

Neste trabalho o processo de reorientação dos domínios durante a polarização foi investigado em cerâmicas de PZT "puras" e dopadas com Nb2O5 ou Fe2O3 a partir de medidas do transiente de corrente elétrica e histerese ferroelétrica. Os resultados experimentais possibilitaram identificar os mecanismos responsáveis para a polarização e suas contribuições para a polarização total. A relaxação da polarização após a remoção do campo elétrico c.c. foi calculada e comparada com os resultados de envelhecimento destas cerâmicas. O processo de reorientação dos domínios mostrou ser altamente influenciado pela presença de impurezas.

In this work, the process of reorientation of domains during the polarization was investigated in "pure" and Nb2O5 or Fe2O3 doped PZT ceramics through electrical current transient and ferroelectric hysteresis measurements. The experimental results enabled to identify the mechanisms responsible for the polarization and their contributions to the total polarization. The release of the polarization after removal of the dc electric field was calculated and compared with results of ageing in these ceramics. The process of domain reorientation showed to be highly influenced by the presence of impurities.