UFSCar tem pesquisa reconhecida entre as melhores teses da Física

Imagem resultante da análise por difração de elétrons (Foto: Flávia Estrada)

Tese de doutorado desenvolvida no Programa de Pós-Graduação em Física (PPGF) da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) recebeu menção honrosa na última edição da premiação de melhores teses da Sociedade Brasileira de Física (SBF), na área de Matéria Condensada e Materiais. O trabalho, intitulado “Técnicas de difração de elétrons e de caracterizações elétricas e térmicas combinadas para análise de transformações de simetria em estruturas perovskitas distorcidas: caso das soluções sólidas (Pb1-xCax)TiO3”, foi realizado por Flávia Regina Estrada, sob orientação de Ducinei Garcia, docente do Departamento de Física (DF) da UFSCar.

Materiais agrupados no conjunto das perovskitas são desenvolvidos e investigados nos laboratórios pela sua relevância para aplicações em sensores e atuadores em diversas áreas, como em saúde, eletrônica, fotônica e energias renováveis, dentre outras. O que é comum às diferentes perovskitas é a sua estrutura cristalina genericamente representada com a fórmula ABX3, que indica três componentes ocupando posições diferentes nessa estrutura, idealmente cúbica. No entanto, parâmetros de processamento desses materiais, como a escolha da composição química, podem resultar em estruturas distorcidas (inclinadas ou com deslocamentos iônicos, por exemplo) e, embora essas distorções sejam fundamentais na definição das propriedades do material, são grandes os desafios encontrados pelos pesquisadores na sua determinação e controle.

Assim, o principal objetivo da pesquisa de Estrada foi a determinação inequívoca dessas simetrias, combinando diferentes métodos analíticos e experimentais, como técnicas de difração de raios X e difração de elétrons; caracterizações elétricas; e medidas de propriedades térmicas. O trabalho resultou em um protocolo que agora pode ser aplicado por outros pesquisadores na determinação das distorções e estruturas cristalinas de perovskitas ferroelétricas. “Perovskitas com propriedades ferroelétricas e piezoelétricas são muito usadas, por exemplo, em dispositivos eletrônicos. O seu desempenho depende diretamente das características estruturais do material, e por isso, conhecer as propriedades estruturais desses sistemas é indispensável ao desenvolvimento de dispositivos com melhor custo-benefício”, explica a pesquisadora.

Para alcançar os objetivos propostos para a pesquisa, Estrada trabalhou nos laboratórios do Grupo de Materiais Ferroicos (GMF) da UFSCar e contou também com a infraestrutura dos laboratórios nacionais de Nanotecnologia (LNNano) e de Luz Síncrotron (LNLS), a partir de projetos submetidos ao Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). “Os desafios eram grandes e ela foi atrás do que precisava, e com muito autodidatismo, pois, no caso da difração de elétrons, era uma técnica que eu nunca tinha usado. Conversamos sobre os riscos e eu, como orientadora, passei por um momento difícil, em que não tinha como ajudar, só torcer”, registra Garcia, destacando também os dias e noites passados nos laboratórios do CNPEM, para aproveitar ao máximo o tempo disponível.

Todo este esforço foi reconhecido, e não apenas pela SBF. Resultados preliminares levaram a premiações como melhor trabalho de simpósio no XV Encontro da SBPMat (Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais), em 2016, e melhor trabalho de pós-graduação no 60º Congresso Brasileiro de Cerâmica, no mesmo ano. No início do doutorado, a pesquisadora foi selecionada no Programa de Intercâmbio de Estudantes Brasil/Estados Unidos, iniciativa das sociedades brasileira e americana de Física, e, recém-doutora, teve a oportunidade de realizar estágio de pós-doutorado no LNLS, interrompido para se tornar pesquisadora efetiva no próprio Laboratório, em 2018.

Os estudos que resultaram na tese contaram com recursos do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes), sendo que estes últimos permitiram a colaboração também com pesquisadores da Universidade Estadual de Maringá e da Universidade Federal da Grande Dourados.