Síntesis Y Caracterización Estructural Del Sistema PR3-XEUXBA5CU8O18

Synthesis And Structural Characterization of the PR3-XEUXBA5CU8O18 System

Esta investigación describe la síntesis y caracterización del sistema Pr_3-XEu_XBa₅Cu₈O_18-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 Pr_3-XEu_XBa₅Cu₈O_18-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.

1. INTRODUCCIÓN

La superconductividad está destinada a jugar un importante papel en el desarrollo de las tecnologías emergentes, lo cual está ligada al descubrimiento de nuevos materiales. Hoy en día esta tecnología se usa en diversas aplicaciones como lo es la resonancia magnética nuclear [1], los motores superconductores [2] el transporte de energía eléctrica [3][4], detectores de luz criogénica de alta sensibilidad [5], trenes levitación magnética [6], entre otras; sin embargo, para que se haga uso comercial se requieren de condiciones especiales una de ellas es que sean asequibles y otra que trabajen a temperatura ambiente; todos los superconductores encontrados a la fecha trabajan a temperaturas muy bajas, los estudios en este campo describen que existen factores que propician la superconductividad tales como: materiales que lo componen, los tratamientos térmicos, procesos de oxigenación, métodos de síntesis, procesos de irreversibilidad y los cambios estructurales son determinantes. Es por ello que este artículo describe los procesos de la síntesis y los cambios encontrados al sustituir el Y (Itrio) por dos tierras raras (Eu y Pr) en diferentes proporciones de compuestos tipo perovskita ABX3 del superconductor YBCO (358), siendo este el más referenciado por su alta temperatura crítica (Tc).

Los YBCO, pertenece a la familia de superconductores cerámicos, el primero en encontrarse fue YBa2Cu3O7 (Y123), el cual es primer cerámico superconductor con temperatura crítica (Tc) superior a la del nitrógeno líquido (77K), los llamados superconductores de alta Tc. El sistema YBCO presenta estructura cristalina ortorrómbica y puede ser descrita como una pseudoperovskita deficiente en oxígeno [7], [8].