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Título : Procesamiento, caracterización estructural y estudio de la conductividad eléctrica del material cerámico Bi0,7La0,3Fe0,9Ti0,1O3,05
Autor : Moyano Moyano, María Leonor
Palabras clave : Física
Electrocerámica
Fecha de publicación : 30-oct-2015
Editorial : Quito, 2015.
Citación : Moyano Moyano, M. L. (2015). Procesamiento, caracterización estructural y estudio de la conductividad eléctrica del material cerámico Bi0,7La0,3Fe0,9Ti0,1O3,05. 98 hojas. Quito : EPN.
Resumen : One of the most known and studied ferroics materials is bismuth ferrite, BiFeO3. But their ferroelectric properties are affected by its relatively high electrical conductivity. The objective of this study was dope bismuth ferrite lanthanum and titanium so as to reduce this conductivity. For this, Bi0,7La0,3Fe0,9Ti0,1O3,05 ceramic composition is synthesized. The synthesis was performed by the conventional method of solid state reaction, starting from oxides with high purity (> 99.9%). Obtaining compound phase occurred at the calcination temperature of 950 °C. The maximum density obtained on samples sintered at around 1000 °C, and its value is 7,56 g/cm3. By complex impedance spectroscopy values of electrical conductivity of the material depending on the temperature are determined, and the corresponding activation energy. The conductivity occurs by diffusion of ions and follows the Arrhenius law, varying the value of the activation energy at around 300 °C, which would turn the Neel temperature of the compound. The electrical conductivity of the doped material is less than that of the bismuth ferrite to temperatures higher than 370 °C (Neel temperature of bismuth ferrite); for lower temperatures it has not been able to compare because they lack BiFeO3 conductivity data. Furthermore, by diffuse reflectance of the compound Bi0,7La0,3Fe0,9Ti0,1O3,05 width of the band gad was estimated, to obtained the value of 2.1 eV.
Descripción : Uno de los materiales ferroicos muy conocidos y estudiados es la ferrita de bismuto, BiFeO3. Pero sus propiedades ferroeléctricas se ven afectadas por su conductividad eléctrica relativamente alta. El objetivo del presente trabajo fue dopar a la ferrita de bismuto con lantano y titanio de manera tal de reducir dicha conductividad. Para ello, se sintetizó material cerámico de composición Bi0,7La0,3Fe0,9Ti0,1O3,05. La síntesis se realizó mediante el método convencional de reacción en estado sólido, partiendo de óxidos con un alto grado de pureza (>99,9%). La obtención del compuesto monofásico tuvo lugar a la temperatura de calcinación de 950°C. La densidad máxima, se obtuvo en muestras sinterizadas en torno a 1000°C, y su valor es de 7,56 g/cm3. Mediante espectroscopía de impedancia compleja se determinaron valores de conductividad eléctrica del material en función de la temperatura, así como la correspondiente energía de activación. La conductividad ocurre mediante difusión de iones y sigue la ley de Arrhenius, con una variación del valor de la energía de activación en torno a los 300°C, que sería a su vez la temperatura de Néel del compuesto. La conductividad eléctrica del material dopado es menor que aquella de la ferrita de bismuto para temperaturas mayores que 370°C (temperatura de Néel de la ferrita de bismuto); para temperaturas menores no se ha podido comparar porque se carecen de datos de conductividad del BiFeO3. Además, mediante reflectancia difusa del compuesto Bi0,7La0,3Fe0,9Ti0,1O3,05 se estimó el ancho de la banda prohibida de energía, obteniéndose el valor de 2,1 eV.
URI : http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/11948
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