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Torres Torres Yon, Sully Segura Peña

[email protected] , [email protected]

a Universidad Santo Tomás – Secciónal Tunja, Grupo de Investigación Ciencias Aplicadas GCAT, INTRODUCCIÓN

El silicio ha jugado un papel determinante en los avances en áreas como la electrónica y las energías renovables ya que ha sido la materia prima en la fabricación de celdas solares ya que una de las principales características del silicio es ser un excelente semiconductor, Chunyan, et al, además es posible modificar sus propiedades incorporando átomos de otros materiales a su estructura y posee buena capacidad para absorber la radiación.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Como optimizar la capacidad de absorción de la radiación en dispositivos basados en silicio? Según las investigaciones, Yogita et al, junto con otros autores se encontró que dopar el silicio con tierras raras incrementa notablemente las propiedades ópticas del silicio lo cual es aprovechado para la fabricación de celdas solares.

JUSTIFICACIÓN

Mediante este trabajo de investigación se desea realizar síntesis de nuevos materiales en la Universidad Santo Tomás con alto impacto, usaremos la síntesis por reacción de estado sólido por su fácil implementación frente a otros métodos de síntesis, se cuenta con los equipos necesarios para llevarlo a cabo y se necesitan pocos reactivos.

OBJETIVO GENERAL

Producir muestras de silicio dopado con tierras raras por medio de la técnica de síntesis por reacción de estado sólido con miras a establecer cambios de las propiedades ópticas en el silicio.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

-Recolección bibliográfica de las diferentes tierras raras con las que se ha dopado el óxido de silicio poe reacción de estado sólido.

-Realizar el diseño experimental de proceso de síntesis de las muestras. - Caracterizar estructural, morfológicamente la muestra obtenida. - Identificar las propiedades ópticas

RESULTADOS ESPERADOS

Síntesis del compuestos, caracterización y análisis de las propiedades estructurales morfológicas y ópticas.

REFERENCIAS

Yogita Parganiha, Jagjeet Kaur, Neha Dubey, Vikas Dubey, Ravi Shrivastava, S.J. Dhoble, Hendrik C. (2017)

Swart, (2017), Luminescence and structural properties of Gd2SiO5:Eu3+ phosphors synthesized from the modified solid

state method, Ceramics International, Volume 43, Issue 12.

Chunyan Cao, Tianliang Zhou, Haichang Zhong, An Xie, Hyeon Mi Noh, Jung Hyun Jeong, (2019) Synthesis,

properties, and package of Eu2+ doped green-yellow Ba (Ca)SiO(N) phosphors in NUV LED, Solid State

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SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL, MORFOLÓGICA Y MAGNÉTICA DE LA MUESTRA Eu 3-x TR x Ba 5 Cu 8 O 18- (0.5, 1.0, 1.5)

MODIFICADO CON LUTECIO.

Ayala Sotelo, Laura a . Sáchica, Ever b.

[email protected] a . [email protected] b

a,b Universidad Santo Tomas, Seccional Tunja, Grupo de Investigación Ciencias Aplicadas (GCAT), Departamento de Ciencias Básicas, Tunja, Colombia.

INTRODUCCIÓN

La tendencia en la ciencia e ingeniería de los materiales siempre será el explorar y hacer uso de nuevos materiales innovadores eficientes, económicos y prácticos con propiedades específicas; los materiales superconductores se caracterizan por su conducción de la electricidad sin resistencia, producción de campos magnéticos y corrientes eléctricas sin embargo estos las temperaturas críticas Tc, son bajas lo que eleva costos; los superconductores de alta temperatura en su mayoría son cerámicos, por tanto, hay que dopar con metales; es por ello que se sigue trabajando en encontrar el sistema o compuesto con la temperatura crítica más alto posible ya que esta determinara su utilidad a nivel industrial.

Actualmente los materiales superconductores más estudiados son los YBaCuO, entre los que se destacan Y123, Y358, Y247 y Y124, todos con características estructurales semejantes sin embargo el Y358 alcanza la máxima Tc alrededor de los 100K[1][2]. Después del sistema YBaCuO se han descubierto nuevos óxidos de cobre superconductores, más complejos y con temperaturas críticas más altas, a esos nuevos materiales son óxidos de cobre con tierras raras, otros a base de cobre y talio y finalmente la serie de óxidos de cobre y mercurio. Con lo anterior se pude decir que las dificultades más relevantes en los materiales descritos son el lograr una fase superconductora con una alta Tc, ya que se ha observado que las configuraciones TR123 poseen una Tc más bajas que las configuraciones 358,Aumentar los reservorios de carga para generar altas corrientes críticas, múltiples defectos hacen que el desorden delsistema sea una factor importante en sus propiedades físicas, reflejándose en la gran mayoria de sus propiedades y convirtiéndose en el cuello de botella de estos experimentos, principalmente en las vecindades de la temperatura críticay en la estabilidad en los campos magnéticos críticos [3], no se ha logrado obtener una fase pura en una TR 358, se han logrado tener materiales superconductores con las dos fases TR123 y TR 358.

OBJETIVO GENERAL

Evaluar las propiedades estructurales, morfológicas y magnéticas de los sistemas Eu 3- x Tr x Ba 5 Cu 8 O 18- modificados con lutecio, obtenidos por el método de reacción de estado sólido.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

- Sintetizar el sistema Eu 3-x Tr x Ba 5 Cu 8 O 18- por la técnica de reacción de estado sólido, para la tierra rara Lu, con

porcentajes de modificación de X = 0.5%, 1% y 1.5%.

- Caracterizar estructuralmente las muestras a través de medidas de difracción de Rayos X y métodos de

Refinamiento Rietveld para hallar las fases estructurales.

- Analizar propiedades superconductoras a partir de medidas de magnetización en función de la temperatura con la

aplicación de campos magnéticos bajos, medios y altos.

RESULTADOS ESPERADOS

Consolidar al método de reacción de estado sólido como uno de los más eficientes,económicos y versátiles en la elaboración de materiales superconductores cerámicos tipo perovskitas, por lo cual se espera que al sintetizar el Eu 3-x Tr x Ba 5 Cu 8 O 18- (3,5,8), se obtengan las fases deseadas, se disminuyan las fases 123 y que el refinamiento coincida con los cálculos teóricos correspondientes, además de obtener una morfología muy homogénea para este material, y por último se espera un comportamiento magnético propio de un material superconductor.

95 REFERENCIAS:

[1] 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.

[2] I. A. Parinov, «Superconductors and Superconductivity: General Issues,» de Microstructure and Properties of High-

Temperature Superconductors, Berlin, Springer Berlin Heidelberg New York, 2007, pp. 1-49.

[3] J. P. J. P. P. D. L. T. J. R.-R. C.A. Parra Vargas, «Behavior of the irreversibility line in the new superconductor

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