Materiais dielétricos para operação em microondas constituem um ponto importante para usos em sistemas de comunicação móvel/via satélite, incluindo sistemas de monitoramento terrestres, internet/telefonia para celulares, internet das coisas, além do interesse militar para elaboração de radares. Avanços importantes nesse setor tecnológico só foram outorgados, graças ao emprego ostensivo de ressoadores dielétricos (RDs). Esses dispositivos constituem cerâmicas óxidas com baixa perda dielétrica em microondas, com demanda para sua miniaturização. O sistema deverá possuir alta constante dielétrica nesse intervalo e o dispositivo deve ser termicamente estável, ou seja, suas propriedades dielétricas não se alterarão com a temperatura. A busca por materiais de alto desempenho resultou na descoberta das perovskitas ordenadas 1:1 e 1:2, com estequiometria A₂BBO₆ e A₃BB₂O₉, respectivamente. Tais sistemas ordenam o sítio B, da perovskita ABO₃, gerando o empilhamento dos planos cristalinos com B e B, intercalados e na direção [1 1 1]_c. Os resultados da literatura mostram que o ordenamento possui papel fundamental na obtenção de ressoadores de baixa perda dielétrica. Ademais, poucos estudos reportam as propriedades dos sistemas contendo os cátions Ca e Nb, no sítio B. Portanto, essa tese dedicou-se à investigação das propriedades dielétricas do sistema Ba₃CaNb₂O₉ e, posteriormente, a modificação desse com a substituição dos cátions Ba²⁺ por Sr²⁺ e La³⁺. As amostras foram preparadas pelo método de reação do estado sólido e, posteriormente, caracterizadas pela difração de raios X, espalhamento Raman, espectroscopia de impedância e desempenho em microondas, além de técnicas complementares como análise térmica, densidade por imersão e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados demonstraram a coexistência dos domínios 1:1 e 1:2 no sistema Ba₃CaNb₂O₉, sendo possível manipulá-los mediante condições da sinterização. Microestruturalmente, esses domínios são regiões no cristalito com diferentes ordens catiônicas e, assim, com propriedades cristalográficas e vibracionais diferentes. Pela impedância, notou-se que o ressoador Ba₃CaNb₂O₉ tende a conduzir mais quando possui uma tendência para o domínio 1:1. Tal resultado foi confirmado em microondas, onde a redução da perda dielétrica foi correlacionada à diminuição do domínio 1:1 na estrutura cristalina dos ressoadores. Na solução sólida com Sr²⁺, uma transição da fase trigonal D_3d³ para monoclínica C_2h³ foi detectada nos pós-calcinados, sendo oriunda das inclinações octaédricas do sistema de Glazer a⁰b^-b^-. As cerâmicas desse sistema foram sinterizadas a 1500 °C por 26 h, cujo resultado ilustrou uma tendência à ordem 1:1 para x ≥ 0,30. No sistema com La³⁺, observou-se, além da coexistência, os monodomínios 1:1 e 1:2. O sistema com monodomínios 1:1, BaLaCaNbO₆ (y = 0,50), evidenciou uma distorção monoclínica intrínseca. Esta distorção foi associada às inclinações octaédricas do sistema de Glazer a⁰b^-b^-, reduzindo a simetria da fase cúbica O_h⁵ para monoclínica C_2h³. Por fim, o desempenho como ressoador dielétrico dos sistemas BaLaCaNbO₆ e Ba₃CaNb₂O₉ foi avaliado. O primeiro sistema mostrou os seguintes valores: permissividade relativa ε_g ∼ 26, Q_u × f_R ∼ 10.506 GHz e coeficiente τ_f ∼ -55 ppm.K^-1. O segundo sistema revelou os dados: permissividade ε_g ∼ 43, Q_u × f_R ∼ 15.752 GHz e o coeficiente τ_f ∼ 278 ppm.K^-1.

Dielectric materials for microwave applications play an important role in mobile and satellite communication systems, including terrestrial monitoring, internet/mobile devices, internet of things, as well as the military uses as the radar developments. Advances in this technological field were only possible due to the ostensive use of dielectric resonators (DRs). These devices constitute oxide ceramics with a low dielectric loss in microwave frequency. The system must have high dielectric constant and such a device must be thermally stable. The search for highperformance materials granted the discovery of 1:1 and 1:2 ordered perovskites, with general formula A₂BBO₆ and A₃BB₂O₉, respectively. These systems depict the B-site ordering of ABO₃ perovskite, inducing the crystalline planes stacking in the [1 1 1]_c direction. The literature results showed that the ordering plays an essential role in the low loss ceramics. Moreover, few studies reported the features of the systems containing the Ca and Nb cations at the B-site. Therefore, our work drives the dielectric properties of the Ba₃CaNb₂O₉ system and, then, the modification induced by Ba²⁺ substitution by Sr²⁺ and La³⁺. The samples were prepared by the conventional solid-state reaction method and probed by X-ray diffraction, Raman scattering, impedance spectroscopy and microwave performance, as well as other techniques such as thermal analysis, density measurement, and electron microscopy. Our findings elucidated the coexistence of 1:1 and 1:2 domains in Ba₃CaNb₂O₉ ceramics, being possible to manipulate them by sintering conditions. Such an ordered domain denotes regions in the crystallites with different cationic order and with different crystallographic and vibrational behavior. By the impedance spectroscopy, it was observed that Ba₃CaNb₂O₉ ceramics tend to conduct more when they present a tendency towards the 1:1 domains. The earlier result was also confirmed in microwave frequency, in which the dielectric loss decreasing was correlated to the decrease of the 1:1 domain in the crystal structure. In the strontium solid solution, a transition from the D_3d³ trigonal phase to the C_2h³ monoclinic one was noted in powder samples, being derived from octahedral tilting (a⁰b^-b^- Glazer system). In the lanthanum system, besides the coexistence, the monodomains 1:1 and 1:2 were observed. Otherwise, the 1:1 monodomain system, BaLaCaNbO₆ (y = 0.50), exhibited an intrinsic monoclinic distortion. This distortion was ascribed to the octahedral tilting (a⁰b^-b^- Glazer system), lowering the crystal symmetry from O_h⁵ cubic phase to the C_2h³ monoclinic phase. The dielectric resonator performances of the BaLaCaNbO₆ and Ba₃CaNb₂O₉ systems were evaluated. The first system showed the following values: permittivity ε_g ∼ 26, Q_u × f_R ∼ 10.506 GHz and coefficient τ_f ∼ -55 ppm.K^-1. The second system exhibited the data: permittivity ε_g ∼ 43, Q_u × f_R ∼ 15.752 GHz and coefficient τ_f ∼ 278 ppm.K^-1.