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Diseño de fases cristalinas tipo perovskita con potenciales aplicaciones fotovoltaicas

Rendón Ramírez, Julián Mauricio (2017) Diseño de fases cristalinas tipo perovskita con potenciales aplicaciones fotovoltaicas. Doctorado thesis, Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá.

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Resumen

En este trabajo se prepararon óxidos mixtos con estructura perovskita de la familia de titanocirconatos de plomo y lantano (PLZT) en forma de polvo y película delgada por el método citrato amorfo. Se encontró que las condiciones de preparación de la disolución precursora juegan un papel fundamental en las características de las muestras obtenidas. Para los sólidos en polvo se evaluaron sus características estructurales, morfológicas y ópticas en función de la adición de dopantes donadores, 3,0 % mol de La3+ en el sistema PZT(52/48) y 0,2 a 1,0 % mol de Nb5+, Ta5+ o W6+ en el sistema PLZT(3/52/48). Todas las muestras en forma de polvo con estructura cristalina tetragonal y con un tamaño de cristalito de alrededor de 20 nm se obtuvieron a una temperatura y tiempo de calcinación de 600 ºC y 2h respectivamente. Se encontró un mínimo de Eg = 3,26 eV para el sólido en polvo PLZT(3/52/48) dopado con 0,6 % mol de Ta5+. Se obtuvieron películas delgadas de PLZT(3/52/48) sobre sustratos de vidrio, a partir de la misma disolución precursora de su análogo en forma de polvo sin la adición de plomo en exceso. Para estas muestras se evaluaron sus propiedades estructurales y morfológicas en función del número de capas adicionadas. Se obtuvieron películas delgadas homogéneas y libres de grietas, con tamaños de grano que oscilan entre 50 y 300 nm, con estructura cristalina tetragonal, bajo tratamiento térmico de 600 ºC durante 1h. También se obtuvieron películas delgadas de 5 capas a 500 ºC durante 4 h., Abstract. In this work, powder and thin films of mixed oxides with perovskite structure of the lead and lanthanum titanozirconates (PLZT) were prepared by the amorphous citrate method. It was found that the conditions of preparation of the precursor solution play a fundamental role in the characteristics of the samples obtained. For solids in powder form, their structural, morphological and optical characteristics were evaluated as a function of the addition of donor dopants, 3.0% mol La3+ in the PZT system (52/48) and 0.2 to 1.0 % mol of Nb5+, Ta5+ or W6+ in the PLZT (3/52/48) system. All samples in powder form with tetragonal crystalline structure and a crystallite size around 20 nm were obtained by calcination at temperature and time of 600 ° C and 2 h respectively. A minimum of Eg = 3.26 eV was found for the powdered solid PLZT (3/52/48) doped with 0.6% mol Ta5+. Thin films of PLZT (3/52/48) were obtained on glass substrates, using the same precursor solution for its analogue in powder form without the addition of lead excess. For these samples their structural and morphological properties were evaluated as a function of the number of layers added. Homogeneous and cracks free thin film, with grain sizes varying between 50 and 300 nm and with tetragonal crystalline structure were obtained with heat treatment at 600 ºC during 1 h. Thin films of 5 layer were also obtained at 500 ºC during 4 h.

Tipo de documento:Tesis/trabajos de grado - Thesis (Doctorado)
Colaborador / Asesor:Valencia Ríos, Jesús Sigifredo
Información adicional:Doctor en Ciencias - Química. Línea de Investigación: Ciencia de Materiales.
Palabras clave:Titanozirconato de plomo y lantano, PLZT, PZT, Perovskita, Cerámicas fotovoltaicas, Dopantes donadores, Ferroeléctricos, Lead lanthanum titanozirconate, Perovskite, Photovoltaic ceramics, Donor dopants, Ferroelectrics
Temática:5 Ciencias naturales y matemáticas / Science > 51 Matemáticas / Mathematics
5 Ciencias naturales y matemáticas / Science > 53 Física / Physics
5 Ciencias naturales y matemáticas / Science > 54 Química y ciencias afines / Chemistry
6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology > 62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering
Unidad administrativa:Sede Bogotá > Facultad de Ciencias > Departamento de Química
Código ID:61360
Enviado por : Julián Mauricio Rendón Rámirez
Enviado el día :08 Enero 2018 21:06
Ultima modificación:08 Enero 2018 21:06
Ultima modificación:08 Enero 2018 21:06
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