Síntesis Y Caracterización Estructural Del Sistema PR3-XEUXBA5CU8O18

Contenido principal del artículo

Autores

Fredy Gonzalo Rojas Cruz
Julian Andres Parra Borda https://orcid.org/0000-0001-7803-6343
Ever Humberto Sáchica Castillo
Andrés Felipe Cruz Pacheco
Sully Segura Peña
Carlos Arturo Parra Vargas

Resumen

Esta investigación describe la síntesis y caracterización del sistema Pr3-XEuXBa5Cu8O18-δ con niveles de modificación (x=0, 0.5, 1, 1.5, 2 y 2.5), mediante el método de síntesis de reacción de estado sólido. Se utilizaron óxidos precursores de Pr6O11, Eu2O3, BaO y CuO con purezas del (99.999 %). Se manejaron temperaturas de calcinación a 850 °C, sinterización a 900°C y oxigenación a 910 °C. La caracterización estructural se determinó por difracción de rayos X (DRX). Se hizo análisis estructural con refinamiento Rietveld en donde se evidencia la coexistencia de dos fases TR358 y TR123, se obtienen los parámetros de red y se logra una estructura cristalina tipo perovskita-ortorrómbica con grupo espacial Pmmm (47). Se concluyó que el aumento del nivel de modificación X con Eu en el sistema Pr3-XEuXBa5Cu8O18-δ tiene gran incidencia en la composición porcentual de las fases y en los parámetros estructurales. El aumento o la disminución del valor de los parámetros de red en la estructura 358 y 123 se ven afectada por la mezcla de estados de oxidación del Pr con los de Eu, originando el cambio del tamaño de la celda.


 

Palabras clave:

Detalles del artículo

Referencias

[1] B. Shen et al., “Optimization study on the magnetic field of superconducting Halbach Array magnet,” Phys. C Supercond. its Appl., vol. 538, pp. 46–51, Jul. 2017.

[2] B. M. O. Santos, F. Sass, and R. de Andrade, “Analysis of rotating field and induced current density in synchronous-hysteresis superconducting machine,” in 2018 Simposio Brasileiro de Sistemas Eletricos (SBSE), 2018, pp. 1–5.

[3] Z. Huang, H. S. Ruiz, and T. A. Coombs, “Pulsed field magnetization strategies and the field poles composition in a bulk-type superconducting motor,” Phys. C Supercond. its Appl., vol. 534, pp. 73–81, Mar. 2017.

[4] J. H. Schultz and G. Sujan, “Superconducting Wires and Cables: High-Field Applications,” in Reference Module in Materials Science and Materials Engineering, 2016.

[5] L. Cardani et al., “New application of superconductors: High sensitivity cryogenic light detectors,” Nucl. Instruments Methods Phys. Res. Sect. A Accel. Spectrometers, Detect. Assoc. Equip., vol. 845, pp. 338–341, Feb. 2017.

[6] F. N. Werfel et al., “Bulk Superconductors in Mobile Application,” Phys. Procedia, vol. 36, pp. 948–952, 2012.

[7] P. Udomsamuthirun, T. Kruaehong, T. Nilkamjon, and S. Ratreng, “The New Superconductors of YBaCuO Materials,” J. Supercond. Nov. Magn., vol. 23, no. 7, pp. 1377–1380, Oct. 2010.

[8] S. Gholipour, V. Daadmehr, A. T. Rezakhani, H. Khosroabadi, F. S. Tehrani, and R. H. Akbarnejad, “Y358 against Y123 structural phase in a Y-based superconductor,” Oct. 2011.

[9] J. A. Parra-Borda, F. G. Rojas-Cruz, A. F. Cruz-Pacheco, S. Segura-Peña, and C. A. P. Vargas, “Structural and magnetic analysis of the Pr 1.5 Eu 1.5 Ba 5 Cu 8 O 18 system,” J. Phys. Conf. Ser., vol. 935, no. 1, p. 12005, Dec. 2017.

[10] S. Bolat and S. Kutuk, “Fabrication of the New Y3Ba5Cu8O y Superconductor Using Melt–Powder–Melt–Growth Method and Comparison with YBa2Cu3O7−x,” J. Supercond. Nov. Magn., vol. 25, no. 4, pp. 731–738, May 2012.

[11] A. Aliabadi, Y. A. Farshchi, and M. Akhavan, “A new Y-based {HTSC} with Tc above 100 K,” Phys. C Supercond. its Appl., vol. 469, no. 22, pp. 2012–2014, 2009.

[12] A. P. Garcés, Mariño, “Películas gruesas superconductoras de YBCO para conductores recubiertos.,” MOMENTO, vol. 0, no. 31, pp. 45–54, Jul. 2005.

[13] K. D.-B. S. López-Romero, S. J. Castillo-Mendoza, J. Chávez-Ramírez, “Síntesis y Caracterizacion Optica, Electrica y Estructural de Películas Delgadas de CS2 Depositadas por el Metodo PECVD,” Matéria, vol. 8, pp. 341–349, 2003.

[14] Juan Feijóo1* ; Ana María Osorio2* ; Ángel Bustamante1 ; Luis de los Santos Valladares1 ; Amado Castro2 ; María H. Carhuancho2 ; Rosa Aguirre2, “Caracterización del cerámico superconductor CaLaBaCu3O7-δ obtenido por el método Sol-Gel,” Rev. la Soc. Química del Perú, vol. 73, no. 4, pp. 208–214, 2007.

[15] Molecular Diversity Preservation International. and Multidisciplinary Digital Publishing Institute., Materials. Molecular Diversity Preservation International, 2008.

[16] “Difractometría de rayos X.” [Online]. Available: http://ciencias.bogota.unal.edu.co/departamentos/fisica/servicios-de-extension/laboratorios-y-taller/difractometria-de-rayos-x/. [Accessed: 09-Jul-2018].

[17] S. Pavan Kumar Naik, M. Santosh, and P. M. Swarup Raju, “Structural and Thermal Validations of Y3Ba5Cu8O18 Composites Synthesized via Citrate Sol-Gel Spontaneous Combustion Method,” J. Supercond. Nov. Magn., vol. 31, no. 5, pp. 1279–1286, May 2018.

[18] A. Tavana and M. Akhavan, “How Tc can go above 100 K in the YBCO family,” Eur. Phys. J. B, vol. 73, no. 1, pp. 79–83, Jan. 2010.

[19] E. Y. Wong, “Configuration Interaction of the Pr 3+ Ion,” J. Chem. Phys., vol. 38, no. 4, pp. 976–978, Feb. 1963.

[20] H. E. Hoefdraad, “The charge-transfer absorption band of Eu3+ in oxides,” J. Solid State Chem., vol. 15, no. 2, pp. 175–177, Oct. 1975.

[21] P. Boutinaud, E. Tomasella, A. Ennajdaoui, and R. Mahiou, “Structural characterization and luminescent properties of CaTiO3:Pr3+ thin films deposited by radio frequency sputtering,” Thin Solid Films, vol. 515, no. 4, pp. 2316–2321, Dec. 2006.

[22] I. S. García et al., “Síntesis y propiedades estructurales del sistema superconductor La1,5+xBa1,5+x −yCayCu3Oz. (Synthesis and Structural Properties of La1,5+xBa1,5+x-yCayCu3Oz Superconductor System.),” Cienc. EN Desarro., vol. 4, no. 2, pp. 27–32, Jun. 2014.

[23] S. SUJINNAPRAM, P. UDOMSAMUTHIRUN, T. KRUAEHONG, T. NILKAMJON, and S. RATRENG, “XRD spectra of new YBaCuO superconductors,” Bull. Mater. Sci., vol. 34, no. 5, pp. 1053–1057, Aug. 2011.

[24] S. P. K. Naik and M. Santosh, “Superconducting Performance, Structure, Microstructure, and Trapped Field of Top-Seeded Melt-Processed Bulk Y3Ba5Cu8Ox,” J. Supercond. Nov. Magn., pp. 1–7, Feb. 2018.

[25] E. Sarantopoulou, Z. Kollia, and A. . Cefalas, “YF3:Nd3+, Pr3+, Gd3+ wide band gap crystals as optical materials for 157-nm photolithography,” Opt. Mater. (Amst)., vol. 18, no. 1, pp. 23–26, Oct. 2001.

[26] G. Hai, Q. Yanmin, X. Zhang, Y. Xiao, and C. Yan, “Photoluminescent properties of Sr 2 SiO 4 :Eu 3+ and Sr 2 SiO 4 :Eu 2+ phosphors prepared by solid-state reaction method,” J. Rare Earths, vol. 27, no. 2, pp. 323–326, 2009.

[27] F. M. Jaime Gallego1,2, Germán Sierra3, Carlos Daza4, Rafael Molina4, Joël Barrault2, Catherine Batiot-Dupeyrat2, “Reformado de metano en seco utilizando perovskitas La1-XAXNiO3 y LaNi1-XBXO3 (A: Ce ó Pr y B: Co ó Mg) como precursores del catalizador,” Rev. Fac. Ing. Univ. Antioquia, no. 52, pp. 9–18, 2010.

[28] A. E. Y. Shiohara, “Crystal growth of bulk high-Tc superconducting oxide materials - PDF Free Download,” 0927-796X/97/$32.00q1997 Elsevier Sci. S.A. All rights Reserv. Sci. Eng., vol. 19, pp. 1–86, 1997.

[29] A. M. Morales Rivera, J. A. Gómez Cuaspud, C. A. Parra Várgas, and M. H. Brijaldo Ramirez, “Synthesis and Characterization of LaBa2Cu3O7−δ System by Combustion Technique,” J. Supercond. Nov. Magn., vol. 29, no. 5, pp. 1163–1171, May 2016.

[30] W. Kraus, G. Nolze, J. Appl. Crystallogr. 29 (1996) 301.

[31] AC Larson y RB Von Dreele, "Sistema de Análisis de Estructura General (GSAS)", Informe de Laboratorio Nacional de Los Alamos LAUR 86-748 (1994).

[32] K. Momma and F. Izumi, “VESTA 3 for three-dimensional visualization of crystal, volumetric and morphology data,” J. Appl. Crystallogr., vol. 44, no. 6, pp. 1272–1276, Dec. 2011.

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.