Análisis estructural de productos sinterizados de BaTiO3 dopados con Sm 3+

C. C.  Gutiérrez-Hernandez; M.  Pérez-Labra; J. P.  Hernández-Lara; F. R.  Barrientos-Hernández; M.  Reyes-Pérez; J. Cesar  Juárez-Tapia; V. E.  Reyes-Cruz

doi:10.29057/aactm.v5i5.9086

C. C. Gutiérrez-Hernandez Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo
M. Pérez-Labra Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0001-9882-6932
J. P. Hernández-Lara Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo
F. R. Barrientos-Hernández Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0001-5459-7162
M. Reyes-Pérez Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo
J. Cesar Juárez-Tapia Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0001-7058-1670
V. E. Reyes-Cruz Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0003-2984-850X

DOI: https://doi.org/10.29057/aactm.v5i5.9086

Palabras clave: BaTiO3, Sm3 , Dopaje, Sinterización

Resumen

La sustitución de elementos de tierras raras por BaTiO₃ es importante, particularmente en la industria de dispositivos electrónicos. Los cationes como el samario (Sm) son altamente solubles en BaTiO₃ y, por tanto, se usan de manera variada para modificar sus propiedades. El BaTiO₃ tiene una estructura tipo perovskita (ABO₃) donde el Ba ocupa el sitio A y el Ti el sitio B. Sm se incorpora en el sitio A donde se comporta como donante según la ecuación: Ba²⁺ → Sm ³⁺ + e. En esta investigación, electroceramicos base BaTiO₃ dopados con Sm³⁺ fueron sintetizados utilizando el método común de reacción en estado sólido mediante el mecanismo de compensación electrónica (Ba_1-xSm_xTi_1-x/4O₃) con x = 0.001, 0.002, 0.003, 0.004 y 0.005 % peso Sm³⁺. Los polvos precursores (BaCO₃, TiO₂, Sm₂O₃) fueron secados a 200°C por 6 horas y posteriormente las mezclas físicas fueron decarbonatadas a 900°C y sinterizadas a 1450 °C por 8 horas. Los espectros de difracción de rayos X (DRX) obtenidos para las muestras después del proceso de decarbonatación mostraron la ausencia total de carbonatos en ellas. El análisis estructural por DRX de las muestras después del proceso de sinterización sugiere una fase BaTiO₃ cristalina predominantemente tetragonal. Estos resultados fueron ratificados con los obtenidos por espectroscopia Raman en las bandas a 258 cm⁻¹, 305 cm⁻¹, 515 y 716 cm^⁻1

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Citas

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