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PMN ceramic relaxor has been investigated by several researchers and many aspects of this material, like powder morphology, phase decomposition, weight loss during sintering process, densification, between others, still are investigated. PMN powder preparation has been shown more efficient when synthesized by columbite route, however lead addition stage for the PMN powder synthesis remains problematical. Therefore, this work proposes a new association of methodologies, using columbite route and the hydroxide precipitation method. Through use of the powder mixture technique, which permitted to obtain good green and sintered densities, was possible to observe K+ y Li+ dopants reduce weight loss in sintering process and change significantly the dielectric properties. Addition of LiNbO3 seeds in conformation stage, which react in a distinct way as a function of the particle size, promotes the formation of differenced grains in the ceramic bulk. Consequently, very different dielectrics properties from conventional PMN ceramic were obtained.El relaxor cerámico PMN ha sido investigado por un gran número de investigadores en el transcurso del tiempo y muchos aspectos de este material, como la morfología de los polvos, descomposición de fases, pérdida de peso en el proceso de sinterización, densificación, entre otras, siguen siendo objetos de investigación. La preparación de polvos de PMN se ha mostrado más efectiva cuando son sintetizados por la ruta de la columbita, pero la etapa de adición de plomo para la síntesis de polvos de PMN todavía sigue problemática. Por lo tanto, este trabajo propone una nueva asociación de metodologías, utilizando la ruta de la columbita y el método de precipitación por hidróxidos. Mediante la utilización de una técnica de mezcla de polvos, la cual permitió lograr buenas densidades en verde y sinterizadas, fue posible observar que los dopantes K+ y Li+ reducen las pérdidas de peso en el proceso de sinterización y cambian significativamente las propiedades dieléctricas. La adición de semillas de LiNbO3 en la etapa de conformación, las cuales reaccionan de modo distinto dependiendo del tamaño de las partículas, promueve la formación de granos de diferente tamaño en el cuerpo cerámico. Como consecuencia de esto, propiedades dieléctricas muy diferentes que en la cerámica PMN convencional son obtenidas.

PMN belongs to a special class of materials named relaxor ferroelectrics. It has high volumetric efficiency due to its high dielectric constant, which makes it in a perfect material for application in multilayer capacitors. When prepared the columbite route its preparation has many advantages. In this work, the preparations of columbite and PMN were done by Pechini and Partial Oxalate methods, respectively. The effects of the KNbO3 and LiNbO3 dopants added in various concentrations. The idea is founded on the correlations that they have with BaTiO3 y PbTiO3, respectively. The whole process was supervised by TG/DTA, XRD, SEM and determination of the specific surface area of the powders. LiNbO3 carries out the pre-sinterization of the particles, observed by a reduction in the surface area. There are not particle grow, but occur its lengthening. However, for KNbO3 these particle growth, but the agglomerates are softer. The effect produced by the doping during the synthesis of the PMN powder is different from the one produced in the columbite precursor. Pure precursor shows an average particle size of 0,2μm, but the addition of 5,0mol% of dopants carries out the formation of agglomerates close to 4μm. LiNbO3 addition carries out spherical particles and pre-sinterization, while KNbO3 addition does not change the particles shape.El PMN pertenece a una clase especial de materiales conocido como ferroeléctricos relaxores. Posee gran eficacia volumétrica debido a su gran constante dieléctrica, siendo un perfecto candidato para la aplicación en capacitores multicapas. Su preparación es más ventajosa cuando se sintetiza por la ruta de la columbita. Las preparaciones de la columbita y del PMN se basaron en los métodos Pechini y Oxalato Parcial, respectivamente. Se ha estudiado los efectos de los dopantes KNbO3 y LiNbO3 añadidos a varias concentraciones. La idea esta basada en las correlaciones que estos tienen con BaTiO3 y PbTiO3, respectivamente. El proceso entero se caracterizó mediante ATD/TG, DRX, MEB y determinación de la superficie específica de los polvos. El dopante LiNbO3 promueve la pre-sinterización de las partículas de MN, reduciendo la superficie específica del polvo. No hay crecimiento de partícula, pero ocurre su alargamiento. En cambio, para el KNbO3 ocurre crecimiento de partícula, pero los aglomerados son más blandos. El efecto causado por los dopantes durante la síntesis de los polvos de PMN es diferente a los producidos en el precursor. El precursor puro presenta tamaño medio de partícula de 0,2μm, pero la adición de 5,0%molar de dopante produce la formación de aglomerados de ~4μm. La adición de LiNbO3 produce partículas arredondeadas y pre-sinterización, mientras la adición de KNbO3 no altera la forma de las partículas.

Barium titanate is used extensively as a dielectric in ceramic capacitors, particularly due to its high dielectric constant and low dielectric loss characteristics. It can be made semiconducting by addition of certain dopants and by proper modification of grains and grain boundary properties obtaining very interesting characteristics for various applications. The synthesis method and sintering regime have a strong influence on properties of obtained barium titanate ceramics. Doped barium titanate was prepared with Nb+5 and Y+3 ions as donor dopants, and with Mn+2 ions as acceptor dopant by polymeric precursors method. By this procedure nanosized powders were obtained after calcination. Sintering was performed in the temperature range of 1290ºC to 1380ºC. The microstructure of doped BaTiO3 was performed using scanning electron microscopy. The influence of dopants and sintering temperature on grain size was analysed.El titanato de bario se usa extensamente como dieléctrico en condensadores cerámicos, debido principalmente a su elevada constante dieléctrica y a sus bajas pérdidas dieléctricas. Puede hacerse semiconductor mediante la adición de ciertos dopantes y a través de modificaciones adecuadas de las propiedades de los granos y los bordes de grano se obtienen características muy interesantes para muchas aplicaciones. El método de síntesis y el régimen de sinterización tienen una fuerte influencia sobre las propiedades del titanato de bario cerámico. El titanato de bario dopado con Nb5+ y Y3+ como dopantes donores y con Mn2+ como dopante aceptor se preparó mediante el método de precursores poliméricos. Mediante este procedimiento se obtuvieron polvos nanométricos después de la etapa de calcinación. La sinterización se realizó en el intervalo de temperaturas entre 1290ºC y 1380ºC. La microestructura del BaTiO3 dopado se estudió usando microscopía electrónica de barrido. Se analizó la influencia de los dopantes y la temperatura de sinterización sobre el tamaño de grano.

Lithium niobate (LiNbO3) thin films with 1/1 stoichiometry were prepared by a spin-coating from polymeric precursor method. The films deposited on silicon (100) substrates, were thermally treated from 400° to 600°C for 3 hours in order to study the influence of thermal treatment on the crystallinity, microstructure, grain size and roughness. X-ray diffraction (XRD) results showed that LiNbO3 phase crystallizes at low temperature (400°C). It was observed by scanning electron microscopy (SEM) that it is possible to obtain dense thin films at temperatures around 500°C. The atomic force microscopy (AFM) results showed that the grain size and roughness are strongly influenced by the annealing temperature.Películas delgadas de niobato de litio (LiNbO3) con estequiometria 1/1 han sido preparadas por el proceso “spin-coating” utilizándose precursores poliméricos. Las capas depositadas en sustratos de silicio (100) han sido tratadas térmicamente entre 400°C y 600°C durante 3 horas. El objetivo ha sido estudiar como el tratamiento térmico influye en la cristalinidad, microestructura, tamaño de granos y rugosidad de as películas. La cristalización de la fase LiNbO3 ocurre a bajas temperaturas (400ϒC), como demuestran los resultados de análisis por difracción de rayos-X (DRX) obtenidos para las películas. Los resultados por MEB posibilitaron la conclusión de que a temperaturas alrededor de 500°C se obtienen películas delgadas densas. Por su turno, el tamaño de granos y rugosidad son muy afectados por la temperatura de calentamiento, siendo esta conclusión posible por los análisis por MFA.