Efecto del dopaje de La3+ sobre la estructura cristalina de cerámicos base BaTiO3

Resumen

Se presentan los resultados de la síntesis y evolución estructural de electrocerámicos base BaTiO₃ dopados con La³⁺ de acuerdo a la formula Ba_1-4xTi_1-xLa_4xO₃ utilizando el método de reacción en estado sólido con x= 0.01, 0.0125, 0.015, 0.025, 0.0375, 0.0425, 0.05, 0.055 y 0.625% en peso de La³⁺. Los polvos se molieron en mortero de ágata con acetona como medio de control, posteriormente se decarbonataron a 900°C durante 5 horas. Estos polvos se compactaron uniaxialmente en frío, hasta obtener pellets de aproximadamente 10 mm de diámetro y 2 mm de altura sinterizándose a 1200°C durante 5 horas en aire. Los resultados de DRX mostraron la presencia de BaTiO₃ con estructura cúbica (JCPDS 750211); asimismo, se encontró la fase secundaria La₄BaTi₄O₁₅ (JCPDS 390831) para x >= 0.05, lo cual nos indica el límite de solubilidad. El contenido de La³⁺ analizado en las muestras por EDS aumentó con el aumento de dopante y el contenido de Ba²⁺ disminuyó por lo que se atribuye una sustitución de La³⁺ por Ba²⁺. Los mapeos de distribución elemental mostraron una distribución homogénea de La³⁺, Ba²⁺, Ti⁴⁺ y O^2-. Las muestras se caracterizaron por microscopia electrónica de barrido (MEB), difracción de rayos X (DRX) y Espectroscopia Raman.