Estudio del efecto de la inclusión de nanotubos de carbono multicapa (MWCNTs) en las propiedades estructurales, eléctricas y magnéticas de muestras superconductoras de YBa2Cu3O7−δ (YBCO)

En el siguiente trabajo se estudió el efecto de la inclusión de los nanotubos de carbono multicapa (MWCNTs, por sus siglas en inglés Multi Wallet Carbon Nanotubes) sobre las propiedades estructurales, eléctricas y magnéticas del sistema YBCO-MWCNTs, según el contenido de nanotubos. Las muestras fueron elaboradas por reacción de estado sólido utilizando 0.0, 0.2, 0.4 y 0.6 %p/p de MWCNTs, con un diámetro ~20-30 nm. La identificación composicional de las muestras se realizó utilizando difracción de rayos X con el método Rietveld, que dio cuenta de fases superconductoras de Y-123 (Ortorrómbico) y de CuO en todas las muestras, así como la presencia de la fase no superconductora Y-211 en las muestras con inclusiones de MWCNTs (C02, C04 y C06 correspondientes a las concentraciones 0.2, 0.4 y 0.6 %p/p MWCNTs, respectivamente). El análisis Raman señaló la presencia de los nanotubos en las muestras C02-C06, así como, la adsorción de CO2 y la presencia de fases de Y-123(Tetragonal) en baja concentración. En las propiedades mecánicas se evidenció una reducción tanto en dureza como en rigidez de las muestras C02-C06 con respecto a la muestra sin inclusiones, C00. Cambios que se pueden asociar a la expansión y contracción durante el periodo de sinterización de las nanoestructuras, del Y-211 y del CuO en la matriz de YBCO. A su vez, a través de las curvas vs T, se dio cuenta de que la inhomogeneidad del sistema alcanza un máximo con la muestra C02 y disminuyó conforme se incrementó la concentración de nanotubos. De forma similar, se evidenció una disminución de forma progresiva de la temperatura crítica () y de la temperatura crítica tridimensional (3). Se apreció que las muestras C00 y C06, así como las C02 y C04 presentan un comportamiento comparable al presentar respuestas similares de magnetización y de resistividad en función de la temperatura. Siguiendo la relación de la inhomogeneidad con respecto al porcentaje de inclusiones, los parámetros ξ (longitud de coherencia) y λeff (longitud de penetración efectiva) del sistema se comportaron de forma análoga, consiguiendo un descenso significativo del valor del campo crítico para la muestra C02 y una mejora de éste para la muestra C06 con respecto a la C00. Por último, el ensanchamiento de las a medida que se incrementaba la concentración de nanotubos dio cuenta de un aumento del número de interacciones débiles por acople tipo Josephson entre los granos superconductores.

• Autores: Piñeiro Penagos, Carlos Ernesto
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2025
• Institución: Universidad del Valle
• Repositorio: Repositorio Digital Univalle
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:bibliotecadigital.univalle.edu.co:10893/38132
• Acceso en línea: https://hdl.handle.net/10893/38132
• Palabra clave: Superconductores de Alta Temperatura Critica. SATC; Nanotubos de carbono; Nanoestructuras; Espectroscopía de Raman
• Rights: openAccess
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