Nueva Familia de Perovskitas Sr1-x(Ca/Ba)xTi1-yRuyO3 (x= 0; 0,2; Y= 0,2; 0,8): Síntesis y Caracterización

VALERIA C. FUERTES; J. M. DE PAOLI; R. E. CARBONIO

San Luis

Congreso; XII Reunión Anual de la AACr; 2016

Asociacion Argentina de Cristalografia

Como es sabido desde hace algunas décadas, los óxidos complejos o mixtos con estructura cristalina tipo Perovskita son compuestos inorgánicos muy versátiles desde el punto de vista estructural y de propiedades específicas de interés tecnológico [1]. Estos materiales presentan un amplio abanico de aplicación en áreas de desarrollo como magnetismo, catálisis, sensores, generadores termoeléctricos, entre otros; que garantiza todavía un próspero terreno de estudio. En base a algunos trabajos ya reportados sobre la serie de Perovskitas SrTi1-yRuyO3 [2-4], se planeó y sintetizó una nueva serie de soluciones sólidas Sr1-xAxTi1-yRuyO3 (x= 0; 0,2; y= 0,2; 0,8), realizando la sustitución parcial del catión Sr2+ por A= Ca2+ o Ba2+. Estas muestras policristalinas se obtuvieron empleando el método de estado sólido, a partir de las mezclas estequiométricas de los óxidos binarios y/o carbonatos de los metales de interés sometidas a tratamientos térmicos escalonados hasta una temperatura final de 1573 K, en atmósfera de aire. Utilizando datos de difracción de rayos X de polvos de laboratorio y mediante Análisis Rietveld de los mismos, se confirmaron la formación de las fases deseadas con alto grado de pureza química (~98%).
Las muestras con y= 0,2 (Sr1-xAxTi0,8Ru0,2O3) presentaron una estructura cristalina refinada que pertenece al sistema cúbico, grupo espacial Pm-3m (#221); mientras que las composiciones Sr1-xAxTi0,2Ru0,8O3 (y= 0,8) poseen una estructura cristalina ortorrómbica, grupo espacial Pnma (#62). Todos estos compuestos sintetizados son nuevos integrantes de la familia estructural de la Perovskita simple. Por último, se estudió la estabilidad térmica y las condiciones de reversibilidad para el proceso de oxidación-reducción de cada uno de estos compuestos sintetizados, utilizando análisis termogravimétrico en diferentes atmósferas de reacción y en un intervalo de temperatura de 293 a 1273 K.

Referencias
[1] N. Izyumskaya, Y. Alivov, H. Morkoç, ?Oxides, oxides, and more oxides: High-oxides, ferroelectrics, ferromagnetics, and multiferroics?, Critical Reviews in Solid State and Mater. Sci. 34 (2009) 89-179.
[2] S.L. Cuffini, V.A. Macagno, R.E. Carbonio, A. Melo, E. Trollund and J.L. Gautier, ?Crystallographic, Magnetic, and Electrical Properties of SrTi1-xRuxO3 Perovskite Solid Solutions?; J. Solid State Chem., 105 (1993) 161-170.
[3] N.E. Massa, S.L. Cuffini and R.E. Carbonio, ?Magnon pair Raman scattering of SrTi1-xRuxO3 solid solutions?; Ferroelectrics, 152 (1994) 319-324.
[4] M. Abbate, J.A. Guevara, S.L. Cuffini, Y.P. Mascarenhas and E. Morikawa, ?Electronic structure and metal-insulator transition in SrTi1−xRuxO3?; J. Eur. Phys. B, 25 (2002) 203-208.