Estudio estructural de las fases presentes en el sistema YMnO3-AMnO3 (A=Cd,Ca)

Abstract

Tesis para optar al título de Magister en Ciencia y Tecnología de Materiales

El objetivo de este trabajo es estudiar el ámbito de existencia de solución sólida y de fases de tipo perovskita en el sistema YmnOsub3-AmnOsub3(A=Cd, Ca). Para ello se sintetizaron compuestos de fórmula nominal Ysub1-x Ax MnOsub3 con 0 <= x <= 1, mediante dos métodos de síntesis: reacción de estado sólido y polimerización de citratos (Liquid-Mix). Los compuestos obtenidos fueron caracterizados mediante difracción de rayos X de polvo, microscopía electrónica de barrido, microanálisis dispersivo en energía y en longitudes de ondas, análisis termogravimétrico y análisis térmico diferencial. A partir de los datos de difracción se determinaron las fases presentes y sus parámetros estructurales, mediante el método de Rietveld. Se construyó un diagrama de fase estructural de estos compuestos. En las síntesis por reacción de estado sólido del sistema Y-Cd-Mn y en el rango de temperaturas 1000 grados C-14000 grados C, la volatilización de cadmio es muy importante, para T>= 1200 grados C es total. Para T<1200 grados C las muestras son multifásicas. A 1100 grados C, las muestras con concentraciones nominales cercanas a x=0.50 presentan la fase perovskita (Y-Cd)MnO3 (Pnma) con un mínimo porcentaje de fase segregada. Con muestras obtenidas por el metódo de liquid-mix a 700 grados C se obtiene la fase perovskita (Y- Cd) MnO3 (GE Pnma) pura en el rango 0.15<x<0.25. Fuera de este rango las muestras contienen además otras fases cristalinas y componentes amorfos. A 800 grados C se obtiene la perovskita de Y puro(x=0), YmnO3 (GE Pnma). Las muestras de Y-Ca-Mn sintetizadas por Liquid-Mix presentan una única fase (Y-Ca)MnO3 de estructura ortorrómbica tipo perovskita (Pnma) para 0 <= x <=0.9. Al comparar el diagrama de fases obtenido con el de la literatura se observa que estas condiciones de síntesis permiten extender el rango de solución sólida.