Síntesis y caracterización del sistema superconductor TR3X-1TR1XBaCuO dopado con óxido de grafeno por medio de reacción de estado sólido (2023)
La ingeniería electrónica está en constante evolución, y la búsqueda de materiales eficientes y versátiles es fundamental para el desarrollo de nuevas tecnologías. Los materiales superconductores son objeto de gran interés debido a su capacidad de transportar corriente eléctrica sin resistencia, lo que los convierte en una herramienta clave para una amplia variedad de aplicaciones en campos como la medicina, la generación de la energía, la computación cuántica y las comunicaciones. En este contexto, el presente trabajo de tesis se centra en la síntesis y caracterización del sistema superconductor de alta temperatura Y3Ba5Cu8O18- -Y358 y su modificación por medio de la sustitución del elemento Itrio (Y) por las dos tierras raras: Praseodimio (Pr) y Europio (Eu). Además, se estudia el efecto del dopaje con Oxido de grafeno (OG) en las muestras de Eu3Ba5Cu8O18- con diferentes concentraciones de OG (0.05% y 0.1%) ya que este material es un excelente conductor eléctrico. Las muestras son sintetizadas empleando el método de Reacción en estado sólido (RES) y se caracterizan estructuralmente mediante la técnica de Difracción de rayos X (DRX) y refinamiento Rietveld a través del programa General Structure Analysis System (GSAS). De esta manera se obtiene la información cristalográfica de los materiales: parámetros de red, estructura cristalina, ángulos, volumen de la celda, grupo espacial, tamaño promedio de cristalitos, porcentaje (%) de las fases cristalográficas y los parámetros de confianza del refinamiento. Así mismo, se examina la microestructura de las muestras por medio de imágenes obtenidas mediante la técnica de Microscopia electrónica de barrido (MEB), donde se evidencia una óptima compactación de los granos cuando las muestras se dopan con OG. Además, se emplea la técnica de Espectrometría de dispersión de energía de rayos X (EDS) para realizar el análisis semicuantitativo de la composición de las muestras, de acuerdo a la fórmula estequiométrica correspondiente a cada elemento químico presente en los materiales. Se mide la resistividad en función de la temperatura, en el rango de 0 a 300 K, donde se observa un decaimiento de la resistividad al alcanzar la Temperatura crítica (Tc) a 49 K. Finalmente, se sugiere la aplicación de la técnica de cuatro puntas para la medición precisa de la resistividad de los materiales.