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SÍNTESIS POR FUSIÓN DE SALES, ESTABILIDAD ESTRUCTURAL Y CARACTERIZACIÓN DE FASES AURIVILLIUS DE LA SERIE Bin+1Ti3Fen-3O3n+3
MARCO LEOPOLDO GARCIA GUADERRAMA
ALFREDO MARQUEZ LUCERO
LUIS EDMUNDO FUENTES COBAS
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
La investigación que se presenta trata sobre los cerámicos con fase Aurivillius. Estos materiales son los candidatos más adecuados para ser los sucesores tecnológicos de las fases perovskitas. Debido a que este proceso está aún en transición, la investigación básica está sobre ellos está completamente abierta: propiedades, síntesis, determinaciones estructurales y recientemente, estabilidad estructural. Estas cuatro líneas se encuentran en mayor o menor grado en esta investigación. La primera parte presenta una revisión sobre los conocimientos actuales que sobre estas fases se tienen. Se hace énfasis en las propiedades de las fases perovskitas y su extrapolación a las fases Aurivillius. La parte central de esta investigación tiene que ver con la síntesis de estos cerámicos por un método que inexplicablemente ha sido poco citado en la literatura. La síntesis por fusión de sales ha sido empleada en esta investigación para obtener los cinco primeros miembros de la serie Bin+1Ti3Fen-3O3n+3 (n = 3, 4, 5, 6 y 7). Los resultados de las determinaciones morfológicas y estructurales indican que los tres primeros miembros fueron sintetizados con éxito. Se ha determinado una serie de condiciones óptimas para su obtención cuando este método de síntesis es empleado. Con él se han obtenido partículas cerámicas con un alto grado de pureza, control de morfología y de tamaño. Sobre esto último, las partículas obtenidas, altamente anisotrópicas, van desde tamaños nanométricos hasta cristales de varias micras de dimensiones laterales, dependiendo de las condiciones de síntesis. La pureza y cristalinidad de las fases ha justificado el realizar determinaciones estructurales por medio de radiación de rayos X de alta energía. Así mismo, los resultados experimentales muestran que los dos miembros superiores son inestables, o en otras palabras no sintetizables.
La búsqueda de una explicación desligada de la experimentación en el laboratorio para entender la síntesis de estas fases, ha permitido desarrollar un modelo inédito para explicar la estabilidad estructural de fases Aurivillius específicas. Su aplicación ha llevado a explicar ciertos experimentos clásicos expuestos en la literatura, que ya han sido objeto de interpretaciones diversas. El mismo modelo aplicado a la serie bajo estudio, ha permitido explicar el por qué de la síntesis exitosa de los tres primeros miembros y la falta de resultados en la síntesis para los dos últimos miembros, así como aspectos estructurales de uno de los miembros. Se presentan también resultados experimentales preliminares en el campo de las propiedades multiferroicas de las fases Aurivillius y que interesan al grupo de investigación en el que se inserta este estudio. Las mediciones del parámetro magnetoeléctrico de uno de los materiales indican, tal y como se esperaba de acuerdo a consideraciones teóricas expuestas en la literatura, que el efecto magnetoeléctrico débilmente a bajas temperaturas
23-12-2005
Tesis de doctorado
BIOLOGÍA Y QUÍMICA
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