Síntesis, análisis estructural, estabilidad química, estudio magnético y efecto percolativo eléctrico del compositor GdBa2Cu3O7−δ /Sr2GdSbO6

Synthesis, structural analysis, chemical stability, magnetic study and electric percolative effect on composite GdBa2Cu3O7−δ /Sr2GdSbO6

En este trabajo se reporta la síntesis de los materiales Sr₂GdSbO₆ (SGSO) y GdBa₂Cu₃O_7−δ (GBCO),por el método de reacción en estado sólido y de compósitos GdBa₂Cu₃O_7−δ /Sr₂GdSbO₆ (GBCO/SGSO)en diferentes proporciones volumétricas. La caracterización estructural de los compuestos sintetizados se realizó por medio de difracción de rayos X, usando el método de renamiento Rietveld, realizando un análisis cuantitativo de fases en volumen. Los resultados obtenidos permiten confirmar que los dos materiales (GBCO/SGSO) son estables químicamente, coexistiendo en un mismo volumen a 900 C. También se encontró, mediante medidas de magnetización, que el GBCO contenido en cada uno de los diferentes compósitos, conservó sus propiedades superconductoras, ya que se obtuvo la transición al estado superconductor por debajo de una temperatura de 90 K. La caracterización morfológica se realizó mediante medidas de microscopia electrónica de barrido (SEM) y análisis elemental mediante medidas de espectroscopia de energía dispersiva (EDX). El estudio eléctrico se realizó mediante medidas de voltaje en función de la corriente a temperatura ambiente y posterior cálculo de la resistividad volumétrica. El estudio del efecto percolativo se llevó a cabo mediante el cálculo del volumen crítico y de los exponentes críticos en cada una de las fases aislante y conductora, usando el modelo de Kussy [1] y el modelo de respuesta no lineal semi clásica Random Resitor cum Tunelling bond Network (RRTN) [2] contrastando los exponentes críticos, con los encontrados en la literatura.

1. INTRODUCCIÓN

Las perovskitas son materiales cerámicos descritos según la fórmula química generalizada ABX₃, constan de cubos compuestos de tres elementos químicos diferentes (A, B y X), presentes en una proporción 1:1:3 [3]. Los átomos A y B son cationes metálicos y los átomos X son aniones no metálicos. El catión A es el mayor de todos y se encuentra en los ocho vértices de la estructura cúbica, el catión B en su centro y los aniones X en el centro de las caras. Las perovskitas naturales y en especial las sintéticas presentan una notable variedad de propiedades eléctricas y magnéticas, dependiendo de los elementos que la componen y de su estructura [4]. En las perovskitas no solo existen materiales superconductores, sino también materiales aislantes o dieléctricos, que son óptimos candidatos para ser substratos en la formación de películas superconductoras, debido a sus similares características estructurales con los superconductores, gracias a la absorción de energía en las transiciones de fase en función de los cambios de temperatura [3].