ultrasonido programa

8/3/2019 ultrasonido programa

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Documentacinpara el Congreso

Abstract Book

Madrid, 13-15 de Junio 2011

13-15 June 2011


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Informacin general / General information i

Presentacin del congreso / Foreword

La Seccin de Electrocermica de la Sociedad Espaola de Cermica yVidrio, plante la realizacin de la Dcima edicin de la ReuninNacional, por una parte, como un homenaje y agradecimiento a todos los

que lo han hecho posible y por otra como una apuesta de futuroincorporando nuevos participantes y lneas de investigacin.

La eleccin del Instituto de Cermica y Vidrio como sede de esta reunin,y la presencia de su Director en el Comit de Honor es un claroreconocimiento al apoyo y respaldo recibido desde el Centro y al hechoque desde su creacin, aproximadamente el 50 % de los miembros de laSeccin desempeen su actividad en este Centro. Se ha querido reconocerel apoyo de otras instituciones como la ETSIT-UPM, la UniversidadAutnoma, o el CAR-CSIC-UPM.

La presencia en este Comit de D. Francisco Montero de Espinosa, comoVicepresidente del CSIC y como investigador participante en estasreuniones desde su primera edicin, es tambin un doble reconocimiento ala Institucin, con cuya ayuda hemos contado siempre, y a losinvestigadores participantes sin los cuales no habran tenido continuidad laReunin.

D. Jorge Bakali, como Presidente de la SECV, siempre se ha volcado conestas reuniones, y prcticamente en todas ha estado presente.

Y en este Comit de Honor, no podan faltar los Profesores Basilio

Jimnez y Pedro Durn, como iniciadores de esta aventura, y en ciertomodo, en representacin de aquellos como Jess Mendiola o CarlosAlemany, imprescindibles en el arranque de las Reuniones Nacionales y enla creacin de la Seccin de Electrocermica.

El Comit Cientfico, constituido por los premiados con el psilon de Oroque permanecen en activo, con una muy relevante representaciniberoamericana, y destacados representantes del Instituto de Ciencia deMateriales de Madrid, de la Universidad Jaume I, de la Universidad deBarcelona, o de la Universidad Carlos III de Madrid, y el ComitOrganizador, en el que participan jvenes miembros de la Seccin de

Electrocermica, representan el presente y el futuro de las ReunionesNacionales.

Gracias a todos, y esperamos que esta X Reunin Nacional deElectrocermica sea un punto y seguido en una actividad, laElectrocermica, que a nivel mundial en las dos ltimas dcadas se haestablecido como una de las reas de investigacin ms relevantes en laCiencia de Materiales, tanto a travs de los avances en el conocimientobsico como en su impacto tecnolgico.

Jos de Frutos.

Presidente del Comit Organizador y de la Seccin de Electrocermica


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Informacin general / General information ii

INSTITUTO DE CERMICA Y VIDRIO

Direccin /Address

C/ Kelsen n 5, Campus Universidad Autnoma de Madrid

28049-MadridLlegar al ICV en coche

Desde Madrid: Tomar la autova M-607 direccin Colmenar Viejo ytomar la salida 15 (Valdelatas - Universidad) o la salida 17(Alcobendas Universidad Norte).

Desde Alcobendas: Tomar la carretera M-616 (Carretera de ElGoloso) en direccin a El Goloso y en la rotonda tomar la salidahacia la Universidad Autnoma de Madrid.

Desde Colmenar Viejo: Tomar la carretera M 607 en direccin a

Madrid y tomar la salida 17 (Alcobendas Universidad Norte) o lasalida 15 (Valdelatas, Universidad)

Reaching to ICV by car:

From Madrid take road M-607 and go out at exit 15 (Valdelatas Universidad) or exit 17 (Alcobendas Universidad Norte)

From Alcobendas: take road M 616 to El Goloso

From Colmenar Viejo: Take road M 607 direction Madrid and takeexit 17 (Alcobendas Universidad Norte)

Coordenadas GPS / GPS coordinates:

40 32' 07" N / 3 41' 18" O


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Informacin general / General information iv


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Informacin general / General information v

Cena del congreso / Congress Diner

Restaurante La Leera / La Leera Restaurant

Calle Hernani 60 / Hernani Street number 60

Metro / Underground: Lneas / Lines L6, L8, L10. Estacin / Station Nuevos Ministerios

Cercanas /Train: C1, C2, C3, C4, C6, C7, C8 y C10. Estacin / Station Nuevos Ministerios


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Informacin general / General information vi


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Informacin general / General information vii


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Lunes 13 /Monday 13th Martes 14 /Tuesday 14th Mircoles 15 /Wednesday 15thMateriales para generacin y almacenamiento de

energa /Materials for energy generation and storage

9:00 I - 03 F.M. Figueiredo

9:15

9:30 C - 06 J.C. Prez-Flores Procesamiento de materiales I /Materials processing I

9:45C07 G.C. Mather

10:00C - 08 D. Prez-Coll

I - 07 M.A. Alario

10:15

Inscripcin y entrega de documentacin

C - 09 T. Saradha

10:30C - 10 P. Parente C - 24 H. Amorn

10:45C - 11 M. Morales C - 25 M.E. Villafuerte-Castrejn

11:00 RegistrationC - 12 C. Len C - 26 M. Verde

11:15C - 13 E. Carella C - 27 S. Cabanas-Polo

11:30 (*) Caf /Coffe Break (*) Caf /Coffe Break

11:45Materiales magnticos y multiferroicos /

Magnetic and multiferroic materialsProcesamiento de materiales II /

Materials processing II

12:00 Presentacin de la Reunin - Sesin inaugural I - 04 A. HernandoC - 28 D.G. Calatayud

12:15 Conference presentation - Opening sesionC - 29 E. Enrquez,

12:30 Charla plenaria /Plenary talkC - 14 C. Moure C - 30 A. Serrano

12:45 I- 01 J.F. FernndezC - 15 A. Moure C - 31 A. Posada

13:00C - 16 J. Prando Gonjal

Acto de clausura /Closing act13:15

C - 17 R. Schmidt Entrega de premios: Epsilon de Oro y JvenesInvestigadores /

Prize giving: Golden Epsilon and Young

Researchers13:30 (*) Cctel /Cocktail I - 05 X. Batlle

13:45


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14:00

14:15 (*) Cctel /Cocktail (*) Comida /Lunch (*) Despedida con vino espaol

14:30 Farewell party with Spanish wine

14:45Aplicaciones y tcnicas de caracterizacin /

Applications and characterization techniques Materiales piezoelctricos y dielctricos /

Piezoelectric and dielectric materials

15:00 I-02 E. Iborra I -06 E. Longo

15:15

15:30C-01 J. Escribano C - 18 I. Bretos

15:45C-02 J.J. Romero C - 19 M.A. de la Rubia

(*) Los cafs y las comidas se realizarn en el patiocentral del instituto de Cermica y Vidrio /Coffebreaks and lunch will be served at ICV courtyard.

16:00 E - 02 IZASAC - 20 L.E. Fuentes-Cobas

16:15C - 21 X. Vendrell

16:30 Caf /Coffe BreakC - 22 L. Pardo

16:45C - 23 H. Beltrn

17:00 C - 03 M. Vzquez Rodrguez

17:15 C - 04 A. Cardoni

17:30 C- 05 E. Snchez-Merchante (+) Sesin de poster / Posters Session(+) En el patio central del ICV. Se servirn bebidas

durante la sesin. /At ICV courtyard. Beverages willbe served.

17:45 E - 01 WITEC

18:00

18:15

18:30

18:45

19:00

21:30 Cena /Diner

Restaurante La Leera


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10:00-12:00 Inscripcin y entrega de documentacin /Inscription

12:00 Sesin inaugural /Opening sesion

Charla plenaria /Plenary talk Chairman: C. Moure12:30-13:00 J.F. Fernndez I - 01

Aspectos relacionados con la transferencia de conocimiento en materiales electrocermicos. Del laboratorio a la produccin.

13:30-15:00 Cctel /Cocktail

Aplicaciones y tcnicas de caracterizacin I / Applications and characterization techniques I Chairman:F.J. Jimnez

15:00 E. Iborra; I - 02Capas delgadas de nitruro de aluminio piezoelctrico y sus aplicaciones en dispositivos acsticos y MEMS.

15:30 J. Escribano; C - 01Estudio de la deposicin de nanopartculas de circona mediante microscopa de fuerzas atmicas.

15:45 J.J. Romero; C - 02

Microscopia Raman confocal: una potente tcnica para la caracterizacin tridimensional de electrocermicas.16:00 Presentacin comercial de IZASA /IZASA's commercial presentation E - 02

16:30-17:00 Caf /Coffe break

Aplicaciones y tcnicas de caracterizacin II / Applications and characterization techniques II Chairman: J.J. Romero

17:00 M. Vzquez Rodrguez; C - 03Modelizacin de materiales piezoelctricos como generadores de energa.

17:15 A. Cardoni; C - 04Estrategias de diseo para mitigar el comportamiento vibratorio no lineal de los transductores piezoelctricos para aplicaciones ultrasnicas depotencia.

17:30 E. Snchez-Merchante; C - 05Diseo, fabricacin y caracterizacin de resonadores FBAR basados en capas piezoelctricas de nitruro de aluminio.

17:45 Presentacin comercial de WITec /WITec's commercial presentation E - 01


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I - 01 Charla Plenaria / Plenary talk 2

ASPECTOS RELACIONADOS CON LA TRANSFERENCIA DECONOCIMIENTO EN MATERIALES ELECTROCERMICOS. DELLABORATORIO A LA PRODUCCIN.

J.F. Fernndez.Departamento de Electrocermica, Instituto de Cermica y Vidrio, CSIC, c/Kelsen5, 28049 Madrid, Espaa.

E-mail: [email protected]

El peso del sector cermico espaol est relacionado con la llamadaeconoma del ladrillo, esto es, materiales para la construccin. Se tratade un sector maduro en todos los aspectos y tecnolgicamente muyavanzado en el que ha primado la produccin. En los ltimos aos hadestacado fuertemente la creciente incorporacin de funcionalidades en los

materiales cermicos tradicionales. Esta demanda empresarial se encuentradistante, e incluso alejada, de los intereses acadmicos de los centros deinvestigacin. Por otro lado el sector privado no alcanza generalmente eltamao crtico necesario para generar su propio conocimiento. Existeadems una falta de tradicin en la transferencia de conocimiento de laI+D del sector pblico al sector privado que es urgente solventar.

Para producir valor es necesario afrontar retos disruptivos (el saltotecnolgico), generalmente basados en un descubrimiento cientficorelevante. Estos aspectos requieren de una labor de investigacinplanificada que debe surgir en un departamento de I+D (en el mejor de loscasos coordinado entre pblico-privado).

En esta presentacin se analizan ejemplos prcticos de procesos detransferencia de conocimiento que permiten el salto de un descubrimientoen el laboratorio a una aplicacin industrial. Se presentan diferentesejemplos de diversificacin dentro del mundo cermico orientados a

materiales electrocermicos y la incorporacin de nanotecnologa en lacermica tradicional.

Notas


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I-02 Aplicaciones y tcnicas de caracterizacin / Applications and characterization techniques 3

CAPAS DELGADAS DE NITRURO DE ALUMINIO PIEZOELCTRICO YSUS APLICACIONES EN DISPOSITIVOS ACSTICOS Y MEMS.

E. Iborra, J. Capilla, J. Olivares, M. Clement, J. Sangrador, J.I. Izpura, J.Malo, L. Vergara.

GMME-CEMDATIC, Universidad Politcnica de Madrid, ETSIT de

Telecomunicacin, Avenida Complutense 30, 28040 Madrid.


Se resumen brevemente las actividades desarrolladas por los miembros delGMME en el campo las capas delgadas piezoelctricas de nitruro dealuminio (AlN) y sus aplicaciones en distintos tipos de dispositivos.

Se han crecido, por pulverizacin reactiva, capas delgadas policristalinasde AlN fuertemente orientadas con respuesta piezoelctricas similar a la de

los monocristales. Los parmetros que influyen en el crecimiento orientadode las capas son 1) la naturaleza, rugosidad y limpieza del sustrato, losparmetros del depsito, especialmente temperatura y tensin depolarizacin, y el espesor de las capas crecidas. Estas capas soncompatibles con las tecnologas de fabricacin de circuitos integradosconvencionales y pueden usarse en todas aquellas aplicaciones querequieran hacer uso de sus propiedades piezoelctricas. Cualquiera que seala aplicacin prevista, las capas de AlN deben tener una clara orientacinpreferente en la direccin del eje c con todos los dipolos ordenados en elmismo sentido y bajo estrs. En el GMME estas capas se han aplicado aldesarrollo de resonadores acsticos basados tanto en ondas acsticas de

superficie (SAW) como en ondas acsticas de volumen (BAW). Respectode estos ltimos, se han fabricado resonadores de montaje rgido (SMR)sobre reflectores acsticos multicapa que garantizan el confinamiento de laonda acstica, y resonadores suspendidos de tipo FBAR en los que elaislamiento acstico se consigue mediante la desconexin mecnica del

resonador y del sustrato. Estos dispositivos tienen aplicaciones en elcampo de los filtros de alta frecuencia en y en el de los sensoresgravimtricos. Tambin se han desarrollado resonadores micro-electro-mecnicos con aplicaciones en interruptores de alta frecuencia y sensoresbioqumicos gravimtricos.

Notas


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C-01 Aplicaciones y tcnicas de caracterizacin / Applications and characterization techniques 4

ESTUDIO DE LA DEPOSICIN DE NANOPARTCULAS DE CIRCONAMEDIANTE MICROSCOPA DE FUERZAS ATMICAS.

1J. Escribano, 2I. Gonzalo-Juan, 1P. Parente, 1S. Serena, 1A.J. Snchez-Herencia and 1B. Ferrari.1Departamento de Cermica, Instituto de Cermica y Vidrio, CSIC, 28049 Madrid.

2Vanderbilt University, Nashville, Tennessee, USA.


La descripcin de los mecanismos de conduccin asociados a lananoestructura de un conductor inico es uno de los principales objetivosen la investigacin de materiales nano-inicos. En la ltima dcada se handesarrollado diferentes estrategias de procesamiento para el diseo de estetipo de materiales sin embargo, el control de los parmetros del proceso enla nanoescala es todava un reto. En este estudio se han caracterizado las

pelculas preparadas mediante ensamblaje electroconducido de partculasesfricas de YSZ con tamaos de 5 a 8 nm, obtenidas por sntesishidrotermal. Se ha evaluado la nanotopografa de las pelculas obtenidas enfuncin del tiempo de deposicin, utilizando distintos mtodos de medidade microscopa de fuerzas atmicas (AFM), y haciendo especial hincapien la caracterizacin de su morfologa superficial y en el aspecto ydistribucin de los agregados. La descripcin topogrfica de las capasformadas permite determinar la disposicin de las partculas durante elconformado de la pelcula, y puede relacionarse con su comportamientoelectrocintico y el grado de aglomeracin de la suspensin. A partir del

estudio realizado, puede evaluarse tambin la cohesin interna de la capa ysu grado de empaquetamiento.

Notas
mailto:[email protected]:[email protected]


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MICROSCOPIA RAMAN CONFOCAL: UNA POTENTE TCNICA PARALA CARACTERIZACIN TRIDIMENSIONAL DE ELECTROCERMICAS.

J.J. Romero, A. del Campo, I. Lorite, P. Leret, F. Rubio-Marcos, J.J. Reinosa,J.F. Fernndez.

Departamento de Electrocermica, Instituto de Cermica y Vidrio, CSIC, C/Kelsen

5, 28049-Madrid (Spain).E-mail: [email protected]

Desde su descubrimiento en 1922, la espectroscopa Raman se hadesvelado como una de las ms poderosas tcnicas de caracterizacin demateriales. Esta tcnica permite estudiar materiales tanto en estado slidocomo en estados lquido o gaseoso, en materiales tanto orgnicos comoinorgnicos. La base del efecto Raman se encuentra en la interaccin entreuna onda electromagntica incidente y un las vibraciones tpicas de unmaterial para dar lugar a una onda dispersada con una frecuencia diferentede la original. Dado que el efecto Raman depende de la frecuencia delvibracin del material, se puede obtener informacin composicional(cuando las vibraciones corresponden a enlaces atmicos) y estructural(cuando estas vibraciones corresponden a las vibraciones cristalinas de unmaterial slido).

En la actualidad el empleo de detectores multicanal de alta sensibilidadunidos a microscopios confocales ha dado lugar a la llamada microscopiaRaman confocal (MRC), que permite realizar estudios tridimensionales demateriales con resoluciones laterales del orden de 250 nm y verticales deunos 600 nm. Estas capacidades resultan de gran inters en el caso demateriales electrocermicos, en los que se puede estudiar de forma sencilla

la homogeneidad composicional del material, la presencia de estrs en losgranos cermicos e incluso la distribucin de dominios ferroelctricos.

En este trabajo mostraremos la aplicacin de la microscopia Ramanconfocal al estudio de materiales electrocermicos, prestando especialatencin a algunos resultados relevantes obtenidos en diferentes materiales

piezocermicos libres de plomo.

Notas


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MODELIZACIN DE MATERIALES PIEZOELCTRICOS COMOGENERADORES DE ENERGA.

M. Vzquez Rodrguez1,2, F. J. Jimnez Martnez1,2, J. de Frutos2.

1Dpto. Sist. Electrnicos y de Control, EUITT-UPM. Ctra. Valencia Km 7 28031

Madrid.2

POEMMA R&D Group ETSIT-UPM. Ciudad Universitaria s/n. 28040 Madrid

La mejora en la eficiencia de los dispositivos sensores junto con lacapacidad de generar energa con fuentes alternativas, ha originado en losltimos aos un avance muy notable en los dispositivos sensoresautoalimentados, hasta el punto de hablarse de una revolucin en el mundode los sistemas sensores y de control. Esto se ha visto potenciado por lacreciente demanda por parte de las industrias de redes de dispositivos ysensores autnomos con sistema de generacin de energa propio. Sin lugara dudas, uno de los campos de aplicacin ms importantes consiste en eluso de estos sistemas autnomos para el uso de elementos de control

seguimiento y monitorizacin de estructuras y grandes obras de ingenieracivil in situ (1,2). En la actualidad estos sistemas ofrecen funcionalidadlimitada debido a la pequea cantidad de energa convertida y almacenaday son varios los estudios orientados a mejorar la eficiencia de conversin yalmacenamiento. Los estudios realizados sobre la conversin yalmacenamiento de energa piezoelctrica son particularmente interesantespor su eficiencia y la facilidad de integracin (3,4). El trabajo quepresentamos tiene como objetivo modelizar y optimizar dispositivospiezoelctricos destinados a la generacin y almacenamiento de energa. Eluso final que se pretende de estos elementos es la generacin de energasuficiente para mantener sistemas autnomos de medida, control ycomunicacin en infraestructuras viarias, convirtiendo parte de la energa

mecnica del paso de los vehculos en energa elctrica. Con este fin y apartir de datos de caracterizacin mediante un banco de ensayos (5) de lospiezoelctricos utilizados como generadores y de los datos proporcionadospor el fabricante, determinamos el perfil como generador del piezoelctricoutilizado. Con estos datos de partida, se procede a la simulacin de la

respuesta del sistema sensor valorando diferentes asociaciones(controlando nmero de elementos activos y configuraciones elctricas yelectrnicas de acumulacin). De esta forma se estima el nmero idneo deelementos y su combinacin para generar energa a partir de materialespiezoelctricos y su viabilidad para ser utilizados como generadores ensistemas de control autnomos.

Este trabajo est financiado con el proyecto MAT2010-21088-C03-03

1. N. Elvin, A. Elvin, D.H. Choi, , J. Strain Anal. 38 (2003) 115124.2. M. Lallart, D. Guyomar, Y. Jayet, L. Petit, et al, Sens. Actuators A 147 (2008) 263272.3. E.Lefeuvre, A.Badel, C.Richard, D.Guyomar, J.Intell.Mater. Syst. Struct. 16 (2005) 865

876.4. G.K. Ottman, H.F. Hofmann, G.A. Lesieutre, IEEE Trans. Power Elec.. 18 (2) (2003)

696703.5. M. Vazquez, FJ Jimnez, J. de Frutos. Bol. Soc. Esp. Ceram. Vidr. Vol 50. 2, 59-66,

2011.

Notas


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ESTRATEGIAS DE DISEO PARA MITIGAR EL COMPORTAMIENTOVIBRATORIO NOLINEAL DE LOS TRANSDUCTORESPIEZOELCTRICOS PARA APLICACIONES ULTRASNICAS DEPOTENCIA.

Andrea Cardonia, Alberto Pinto, Juan Gallego-Jurez, Enrique Riera.

aDepartment of Mechanical Engineering, University of Glasgow, Glasgow, United

Kingdom.b

CAEND - CSIC, Madrid, Spain.

El uso de los ultrasonidos de potencia se est extendiendo a procesosindustriales, mdicos, y en el medio ambiente. En aplicaciones en mediosmultifsicos, los transductores ultrasnicos de placa vibrante juegan unpapel importante. Esta nueva familia de emisores ultrasnicos permite latransmisin de ondas acsticas direccionales o focalizadas mediante laexcitacin de un modo flexional de una placa radiante. En este trabajo, se

presenta una aplicacin de estos transductores de placa en el sectoralimentario as como un anlisis experimental del comportamientodinmico de sus elementos piezoelctricos de transduccin.

Las cermicas piezoelctricas excitadas alrededor del modo de resonanciatienen una tendencia a calentarse con la potencia. Los aumentos detemperatura, asociados a las prdidas elsticas, dielctricas ypiezoelctricas de las cermicas, causan una bajada de la frecuencia deresonancia. Para distinguir entre las contribuciones trmica y elstica en larespuesta nolineal de los elementos piezoelctricos, se ha utilizado unaexcitacin de tipo transitorio. Se han estudiado varios conjuntospiezoelctricos con paquetes de cermicas colocados en diferentesposiciones, logrndose una mejora de la respuesta no-lineal enconfiguraciones especficas. Estos resultados son aplicables a la mejora deldiseo de los sistemas ultrasnicos de potencia.

Notas


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DISEO, FABRICACIN Y CARACTERIZACIN DE RESONADORESFBAR BASADOS EN CAPAS PIEZOELCTRICAS DE NITRURO DEALUMINIO.

E. Snchez-Merchante, J. Olivares, M. Clement y E. Iborra.

GMME-CEMDATIC, Universidad Politcnica de Madrid, ETSIT deTelecomunicacin, Avenida de la Complutense 30, 28040 Madrid.


Se presenta el diseo, la fabricacin y la respuesta en frecuencia deresonadores de ondas acsticas de volumen FBAR (Film Bulk Acoustic

Resonador) basados en capas piezoelctricas de nitruro de aluminio (AlN).Los dispositivos son condensadores piezoelctricos formados por unelectrodo inferior de iridio, una capa activa de AlN y un electrodo superior

de molibdeno que resuenan acsticamente a frecuencias entorno a 4 GHz.El aislamiento acstico de estas estructuras se consigue mediante unamicrocavidad que los mantiene en voladizo sobre el sustrato, garantizandoas que la energa mecnica queda confinada en el resonador. Se handesarrollado dos tecnologas diferentes para generar la microcavidades. Laprimera, basada en tcnicas de micromecanizado en superficie, consiste enla eliminacin de una capa de sacrificio de dixido de silicio porososituada bajo el resonador mediante un ataque hmedo istropo. Lasegunda, basada en tcnicas de micromecanizado en volumen, reside en elataque del sustrato de silicio mediante un ataque seco de bajadireccionalidad en un plasma de hexafluoruro de azufre de alta presin.

El diseo de los resonadores se ha basado en las simulaciones de surespuesta en frecuencia realizadas con el modelo de Mason. Losdispositivos fabricados se han caracterizado mediante la medida de surespuesta en frecuencia. Los resonadores, operando a frecuencias de

resonancia entre 3 y 4 GHz, presentan valores de k2eff prximos a 7% yfactores de calidad de 300, siendo adecuados para su aplicacin tanto enfiltros de alta frecuencia como en sensores gravimtricos.

Notas


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Presentaciones comerciales / Commercial presentations 9

Confocal Raman MicroscopyElena Bailo, WITec.

Ultra-high resolution Transmission Electron Microscopy

Tetsuo Oikawa Director of European Application Group JEOL(EUROPE)


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Materiales para generacin y almacenamiento de energa/Materials for energy generation and storage Chairwoman: M. Segarra

9:00 F.M. Figueiredo; I - 03Heterogeneous ceramics with ionic and mixed conduction.

9:30 J.C. Prez-Flores; C - 06Estudio de las propiedades electroqumicas en el sistema A2Ti6O13 (A=Na, Li, H).

9:45G.C. Mather,

C - 07A-site superstoichiometry and substoichiometry in SrCeO3-based proton-conducting perovskites: Where are the defects?.

10:00 D. Prez-Coll; C - 08Mixed conducting behaviour of Ce1-xSmxO2-d (x=0.1,0.2,0.3) under moderate oxidizing conditions.

10:15 T. Saradha, C - 09Performance of homogeneous and layered ceria-carbonate composite electrolytes.

10:30 P. Parente; C - 10Estudio de la distribucin de defectos relacionados a tratamientos trmicos en 8YSZ mediante espectroscopa positrnica.

10:45 M. Morales; C - 11Preparacin de celdas tubulares soportadas sobre el nodo va gelificacin de agarosa.

11:00 C. Len, C - 12Medida directa de la longitud de Debye en un conductor inico mediante espectroscopia de impedancia.

11:15 E. Carella; C - 13Espectroscopa de impedancia como medida de la movilidad del litio en cermicas para fusin.

11:30 Caf / Coffe break

Materiales magnticos y multiferroicos / Magnetic and multiferroic materials Chairman: M.A. Garca

12:00 A. Hernando; I - 04Tailoring magnetism in manganese related perovskites.

12:30C. Moure; C - 14Comportamiento magntico no-usual de manganitas de tierras raras modificadas en posiciones de Mn.

12:45 A. Moure; C - 15Comportamiento magntico de soluciones slidas nanoparticuladas ErMn1-xNixO3-d (x=0.0-0.15) con estructura tipo perovskita, preparadas pormecanosntesis.


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13:00 J. Prando Gonjal; C - 16Physical properties of microwave synthesized LaCoO3.

13:15 R. Schmidt; C - 17Magneto-impedance spectroscopy of epitaxial multiferroic thin films.

13:30 X. Batlle; I - 05Recent advances in magnetic nanoparticles with bulk-like properties.

14:00-15:00 Comida en el patio central del ICV /Lunch at ICV

Materiales piezoelctricos y dielctricos /Piezoelectric and dielectric materials Chairman: J. de Frutos

15:00 E. Longo I - 06Structural order and disorder in oxide semiconductors.

15:30 I. Bretos; C - 18Photochemical solution deposition: Advanced Methods for the low temperature fabrication of ferroelectric thin films.

15:45 M.A. de la Rubia; C - 19Correlacin microestructura-propiedades dielctricas de CCTO dopado con Hf obtenido por dos rutas sintticas y con dos precursores de TiO 2.

16:00 L.E. Fuentes-Cobas; C - 20Efecto del campo elctrico en la estructura cristalina de cermicas submicroestructuradas de (1-x)(Bi0.5Na0.5)TiO3-xBaTiO3 con composicinprxima a la frontera morfotrpica.

16:15 X. Vendrell; C - 21Microestructura y propiedades elctricas del piezoelctrico libre de plomo (K0.5Na0.5)NbO3 dopado con elementos lantnidos.

16:30 L. Pardo; C - 22Caracterizacin de piezocermicas en el rango lineal para la simulacin 3D de dispositivos por mtodos numricos: placas de cizalla polarizadas enespesor.

16:45 H. Beltrn; C - 23Comportamiento no-hmico en cermicas de BaTiO3 dopadas con iones aceptores.

17:00-19:00

Sesin de Psters / Posters session

Se servirn bebidas / Beverages will be served


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I-03 Materiales para generacin y almacenamiento de energa / Materials for energy generation and storage 12

HETEROGENEOUS CERAMICS WITH IONIC AND MIXEDCONDUCTION.

F.M. Figueiredo, F.M.B. Marques y J.R Frade.

Ceramics and Glass Eng. Dep./CICECO, University of Aveiro, 3810-193 Aveiro,Portugal.


The search for new ionic and mixed ionic-electronic conducting materialshas been driven by the discovery of structures with potential fast ionicmobility, and by exploiting to exhaustion the possible compositionaleffects on these same structures. This solid-state chemist approach hasbeen adopted in the vast work dedicated to fluorite-, pyroclore-,perovskite- and Ruddlesden-Popper-type materials, or, more recently, toapatite-, melilite- or cuspidine-type phases. While some very interesting

results were indeed obtained in this way, their practical output is somewhatlimited. The control of microstructure, which we may call the materialsscientist approach, is a considerably less explored tool to design newmaterials with fast ion conduction. Concepts such as core-shell materialsand grain boundary or microdomain engineering have not been oftenconsidered in the development of 3D bulk materials. In thiscommunication, three examples of the microstructural approach arepresented, including: i) heterogeneous zirconia solid electrolytes consistingof a mixture of coarse-grained, cubic-stabilised phase and the fine-grainedtetragonal polymorph, that display enhanced ionic conductivity andmechanical properties in comparison to the individual components; ii) a

lanthanum gallate-based mixed conductor, in which the electronicconductivity is localised along the grain boundaries upon suitable dopingof these regions with trace amounts (ppm) of transition metal cations; andiii) the iron-substituted calcium titanate mixed conductor, where both theionic and electronic conductivities are enhanced by the presence of

microstructural domains in the shell regions.

Notas


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C-06 Materiales para generacin y almacenamiento de energa / Materials for energy generation and storage 13

ESTUDIO DE LAS PROPIEDADES ELECTROQUMICAS EN EL SISTEMAA2Ti6O13 (A = Na, Li, H).

J. C. Prez-Flores, A. Kuhn, F. Garca-Alvarado.

Dpto. Qumica, Univ. CEU San Pablo, Boadilla del Monte (Madrid), 28668.


Con el fin de obtener nuevos electrodos para bateras de litio con

estructuras abiertas que favorezcan los procesos de insercin de litio,

comenzamos recientemente el estudio de las propiedades de los

hexatitanatos A2Ti6O13 (A = Na, Li e H). Utilizando el derivado de sodiocomo compuesto de partida, obtenido mediante procesos de liofilizacin,

se ha desarrollado un mtodo de intercambio catinico en condiciones

suaves para la obtencin sucesiva de Li2Ti6O13 y H2Ti6O13.El estudio de estos materiales en procesos de descarga ~C/12 (0.1 mAcm-2

o ~4.25 Amg-1) hasta 1.0 V muestra varios aspectos de inters. Por un

lado, el proceso de intercambio Na/Li/H consigue un progresivo aumentoen la capacidad especfica de descarga. Adems, atendiendo al perfil

composicional, la primera descarga para Na2Ti6O13 se desarrolla a travs

de dos pseudo-plateaus a 1.3 y 1.1 V; para el caso de Li 2Ti6O13 su rasgoms significativo es una regin bifsica a 1.5 V mientras que para H2Ti6O13

aparecen de nuevo dos pequeas regiones bifsicas a 1.9 y 1.7 V seguidas

de una mayor a 1.5 V. Finalmente, la reversibilidad de estos sistemasmuestra un progresivo incremento de la capacidad especfica reversible,

desde los 100 mAh/g para Na2Ti6O13 hasta los 165 mAh/g para H2Ti6O13,

valores estos ltimos que se encuentran ligeramente por encima del estadodel arte actual.

Notas


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A-SITE SUPERSTOICHIOMETRY AND SUBSTOICHIOMETRY IN

SrCeO3-BASED PROTON-CONDUCTING PEROVSKITES:

WHERE ARE THE DEFECTS?

Glenn C. Mather1, Susana Garca-Martn2, Ulises Amador3.1

Instituto de Cermica y Vidrio, CSIC, Cantoblanco, 28049 Madrid, Spain.2 Departamento de Qumica Inorgnica, Facultad de Ciencias Qumicas,Universidad Complutense, 28040 Madrid, Spain.3

Departamento de Qumica, Universidad San Pablo-CEU, UrbanizacinMonteprncipe, 28668 Boadilla del Monte, Madrid, Spain.


Cation non-stoichiometry has a significant influence on the electricalproperties of proton-conducting oxides with applications as electrolytes inprotonic ceramic fuel cells, hydrogen-separation membranes and humiditysensors. A study of A-site nonstoichiometry in the SrCeO3 protonconductor reveals that single-phase orthorhombic perovskite (space group,Pnma) is obtained for Sr1+xCeO3+d -0.03; high-resolutiontransmission electron microscopy seems to indicate that the excess SrOresides in Ruddlesden-Popper-type planar defects. Sr deficiency is notaccommodated in the undoped phase. However, the Yb-doped analogueshows a wide range of Sr substoichiometry. Analysis of the ion-siteoccupancies in the Sr1-xCe0.9Yb0.1O3-dsystem (0 x 0.06) by combinedRietveld refinement of high-resolution neutron and X-ray diffraction dataindicates that A-site and oxygen vacancies form up to x = 0.4, with partialpartitioning of the dopant occurring for higher levels of Sr deficiency. The

change in defect chemistry with Yb dopant content is likely to beresponsible for anomalous evolutions in structural parameters, protonconductivity and stability in CO2 which are observed within the solidsolution.

Notas


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MIXED CONDUCTING BEHAVIOUR OF Ce1-XSmXO2- (x= 0.1, 0.2, 0.3)UNDER MODERATE OXIDIZING CONDITIONS.

D. Prez-Coll1, P. Nez

2and J.R. Frade

3.

1Instituto de Cermica y Vidrio (CSIC), Cantoblanco, 28049, Madrid, Spain

2Departamento de Qumica Inorgnica, Universidad de La Laguna, 38200, La

Laguna, Spain.

3Departamento de Engenharia Cermica e do Vidrio (CICECO), Universidade deAveiro, 3810-193Aveiro, Portugal.


Ceria-based materials have been studied in detail in last years because of

their potential use as solid electrolytes in several electrochemical devicesincluding solid oxide fuel cells (SOFC), electrochemical oxygen pumps

and oxygen sensors. One of the main limiting obstacles of these

compounds is the onset of n-type electronic conductivity under reducingconditions related to the reduction of Ce4+ to Ce3+. Minor p-type electronic

conductivity is also found in ceria-based materials under oxidizing

conditions. However, this feature could be useful in the increase of the

oxygen surface exchange rate due to the supply of electronic species, thus

enhancing the electrode kinetics. In present work Ce1-XSmXO2- (x= 0.1,

0.2, 0.3) have been synthesized using a freeze-drying method. Single phasepowders were sintered at 1600 C for 10 hours resulting in dense ceramic

pellets. Mixed transport properties were studied under oxidizing conditions

by impedance spectroscopy in air and oxygen electrochemical permeabilityfor low gradients of oxygen partial pressure between both sides of the

permeating membrane using air as reference. Sample doped with x= 0.1

showed the highest values of ionic bulk conductivity, mainly at low andintermediate temperature, whereas the introduction of higher contents

produced a considerably decrease of this magnitude due to the increase of

the interactions between defects. A completely opposed behaviour was

obtained for the ionic grain boundary conductivity which is enhanced for

samples doped with higher contents of Sm. On the other hand the oxygen

permeation flux under oxidizing conditions was considerably improved by

the introduction of Sm due to the increase in the ambipolar conductivityrelated to the higher electron hole conductivity.

Notas


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PERFORMANCE OF HOMOGENEOUS AND LAYERED CERIA-CARBONATE COMPOSITE ELECTROLYTES.

T. Saradha,A.S. Fereira, S.G. Patrcio, F.M.L. Figueiredo, F.M.B. Marques*.

Ceramics and Glass Eng. Dept./CICECO, University of Aveiro, 3810-193 Aveiro,Portugal.


Composites consisting of mixtures of ceria-based materials and alkalinecarbonates (mostly Na, Li and K) are amongst the new types of electrolytesthat may find application in IT/LT-SOFCs (Intermediate or LowTemperature Solid Oxide Fuel Cells) due to their impressive conductivity.The exact role of the interface between the two components (ceramic andsalt) is still unclear. This work presents a comparative analysis of theperformance of several types of cells, including (homogeneous) intimatemixtures of constituents and layered structures with well-definedgeometries.

Disks of Ce0.9Gd0.1O1.95 (CGO) and various mixtures of Na2CO3 (NC) andLi2CO3 (LC) were prepared after pressing and shaping the individualconstituents, followed by heating. These CGO and NC+LC single cells,and one composite obtained by high energy milling of all constituents (50vol% of CGO), were used as reference. All these materials were firstlycharacterized by X-ray Diffraction and Scanning Electron Microscopy.Multilayer composite cells were also prepared superimposing alternatelayers of the individual constituents, with final sintering under lightpressure. All cells were electroded for impedance spectroscopymeasurements in air. The layered cells performance was studied both asseries or parallel associations.The bulk electrical transport properties of these cells showed no apparentsign of contributions originated in the constituents interface. However, theelectrode impedance showed significant changes, being quite distinct forthe various types of cells under analysis. This indeed suggests thatinterfaces may play a role on the overall cell performance, namely thecell/gas phase interaction.

Notas


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ESTUDIO DE LA DISTRIBUCIN DE DEFECTOS RELACIONADOS A

TRATAMIENTOS TRMICOS EN 8YSZ MEDIANTE ESPECTROSCOPA

POSITRNICA.

P. Parente1, I. Gonzalo-Guan2, A. J. Snchez-Herencia1, R. Pareja3 y B.Ferrari1.

1Instituto de Cermica y Vidrio, CSIC, C/ Kelsen 5, Madrid, 28049 (Espaa).2Department of Physics and Astronomy, Vanderbilt University, 2201 West End

Ave., Nashville, TN 37235 (United States).3Departamento de Fsica, Universidad Carlos III de Madrid, Avda. Universidad 30,

Legans, 28911 (Espaa).


Se han preparado materiales de circona estabilizada con itria (8% moles)

con diferentes microestructuras, mediante distintos tratamientos trmicos:

un ciclo convencional en aire y en atmosfera reductora, y una coccinrpida ( fast firing) en aire, a partir de polvos comerciales de tamao

nanomtrico (50 nm). Los compactos sinterizados, con un tamao de grano

de 256, 128 y 167 nm respectivamente, se caracterizaron medianteespectroscopia de aniquilacin de positrones (PAS) y otras tcnicas

convencionales de caracterizacin cristalogrfica y microestructural. El

estudio a nivel atmico de la distribucin de defectos cristalogrficosrealizado mediante tcnicas PAS, ha proporcionado informacin relevante

sobre la distribucin de defectos puntuales a lo largo de la nanoestructura

Dicha informacin se ha relacionado con la dimensin del grano y la

densidad de bordes de grano, evidenciando una re-distribucin del espacio

de carga nula en las nanoestructuras que afecta a las propiedadesmacroscpicas de estos materiales.

Notas


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PREPARACIN DE CELDAS TUBULARES SOPORTADAS SOBRE ELNODO VA GELIFICACIN DE AGAROSA.

M. Morales, M. E. Navarro, X. G. Capdevila y M. Segarra.

Departamento de Ciencia de los Materiales e Ing. Metalrgica, Facultad deQumica de la Universidad de Barcelona, C/ Mart i Franqus 1, 08028 Barcelona,

Espaa.E-mail: [email protected]

Las pilas de combustible de xido slido (SOFCs) en configuracintubular presentan diversas ventajas frente a las planares: a) sellado en unazona de menor temperatura, b) menor estrs trmico, y c) mayor facilidadde apilamiento. El conformado mediante geles acuosos de agarosa es unmtodo relativamente sencillo, reproducible, econmico, no txico yescalable industrialmente para la fabricacin de celdas tubulares.

Se han preparado monoceldas tubulares soportadas sobre el nodo de NiO-Sm0.2Ce0.8O1.9 (60-40% NiO-SDC), con electrolito de SDC y ctodo deLa0.6Sr0.4CoO3-SDC (70-30%), mediante el conformado de geles deagarosa. Inicialmente, se investig la reologa de las pastas cermicas deNiO-SDC, obtenindose una buena relacin de viscosidad, integridadmecnica y porosidad final partiendo de una suspensin de NiO-SDC/agua, un dispersante comercial y agarosa comercial (como agentegelificante). La mezcla se activ a una temperatura de 80C, despus seenfri y mantuvo por encima de 39C, para evitar su prematuragelificacin antes de su conformado tubular, mediante la tcnica deextrusin en molde. El tubo obtenido se sec al aire y a continuacin sedeposit el electrolito partiendo de una suspensin de SDC en terpineolmediante aerografa. nodo-electrolito se cosinterizaron a 1400 C en airedurante 2 h. Finalmente, se deposit el ctodo mediante el mismo mtodoque el electrolito y se realiz un tratamiento trmico a 900 C en aire.

La caracterizacin microestructural mediante SEM mostr unabuena adhesin del nodo-electrolito y electrolito-ctodo, as como unaelevada densificacin del electrolito con 35 m de espesor. Amboselectrodos presentaron una notable porosidad (40-45% en el nodo antesde su reduccin). La prometedora monocelda se caracterizarelctricamente en un trabajo futuro.

Notas


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MEDIDA DIRECTA DE LA LONGITUD DE DEBYE EN UN CONDUCTORINICO MEDIANTE ESPECTROSCOPIA DE IMPEDANCIA.

Marisa A. Frechero, Mirko Rocci, Rainer Schmidt, Mario R. Daz-Guilln,Oscar J. Dur, Alberto Rivera-Calzada, Jacobo Santamara y Carlos Len.

GFMC, Departamento de Fsica Aplicada III, Facultad de Fsica, UniversidadComplutense de Madrid, Campus Moncloa, 28040 Madrid, Spain.

On leave from Departamento de Qumica -INQUISUR,Universidad Nacional delSur, Av. Alem 1253, 8000 Baha Blanca, Argentina.


Se presentan resultados de medidas de espectroscopia de impedancia enbicristales de zirconia estabilizada con ytria (9% mol YSZ). Los bicristalesutilizados presentan una frontera de grano simtrica, con desorientacin de24 (-12/12) y en la direccin cristalina [110]. Utilizando electrodos a

cada lado de la frontera de grano del bicristal, separados por distancias delorden de micras, y gracias al amplio rango de frecuencias utilizado (10 -3106 Hz), es posible medir y caracterizar apropiadamente el transporteinico de las vacantes de oxgeno a travs de una nica frontera de grano.El anlisis de las medidas permite obtener importantes parmetrosmicroscpicos del material que determinan sus propiedades de transporte aescala nanomtrica, tales como el potencial de contacto en el planointerfacial, el espesor de la zona de carga espacial y la longitud deapantallamiento de Debye. Estos valores se comparan con las prediccionesde modelos tericos sencillos como los de Mott-Schottky y Debye-Hckel,as como con otros resultados experimentales reportados previamente en

muestras cermicas del mismo material. La metodologa utilizada en estetrabajo para caracterizar las propiedades elctricas de la interfase de unbicristal constituye un importante avance en el estudio de los efectos detamao sobre el transporte inico en sistemas de tamao nanomtrico.

Notas


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ESPECTROSCOPIA DE IMPEDANCIA COMO MEDIDA DE LA

MOVILIDAD DEL LITIO EN CERMICAS PARA FUSIN.

E.Carella1, M. Gonzalez1, M.T. Hernandez1

1LNF, Asociacin Euratom-CIEMAT, Avda. Complutense, 22. 28040 Madrid, Spain.


Las cermicas de litio representan los candidatos ms atractivos para losbreeders slidos que operarn el los reactores de fusin D-T. Estoscompuestos trabajarn en una zona de condiciones extremas: altatemperatura, radiacin neutrnica, campos magnticos y elctricoselevados.

Adems de su capacidad de generar tritio mediante reacciones nucleares,El in litio confiere a estos materiales cermicos un carcter conductor quevariar como consecuencia de la modificacin de su estructura cristalina

por agentes externos. Desde este punto de vista, la espectroscopia deimpedancia (EI) resulta una herramienta til para estudiar estos cambios.

En el presente trabajo se exponen los resultados preliminares de lasvariaciones de conductividad elctrica en funcin de la temperatura dealgunas cermicas (silicatos de litio, titanatos de litio) en los que se havariado el contenido en litio. As mismo, se evala la utilidad de la EIcmo una tcnica indirecta para estudiar el dao que se ha producido en elmaterial (tanto debido a radiacin gamma o implantaciones superficialesde iones) segn la adecuada interpretacin de los arcos de impedancia.

Notas


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I-04 Materiales magnticos y multiferroicos / Magnetic and multiferroic materials 21

TAILORING MAGNETISM IN MANGANESE RELATED PEROVSKITES.

A.Hernando1, J. M. Rojo2, M. Vallet3 and J. Gonzlez-Calbet4.1Instituto de Magnetismo Aplicado, Madrid

2Facultad de CC Fsicas, Universidad Complutense de Madrid3Facultad de Farmacia, Universidad Complutense de Madrid

4Facultad de CC Qumicas, Universidad Complutense de Madrid

Understanding the phase diagrams of hole-doped lanthanum manganeseperovskites of general formula (La1-xCax)1-zMn1-yO3- is a matter ofcurrent interest in view of the still largely unexplained electric andmagnetic properties of these compounds. We outline a simple model basedon the localization of charge around the Mn ions with minority valence toaccount for the rich variety of magnetic behaviour observed with changesof both composition and temperature.

Notas


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C-14 Materiales magnticos y multiferroicos / Magnetic and multiferroic materials 22

COMPORTAMIENTO MAGNTICO NO-USUAL DE MANGANITAS DE

TIERRAS RARAS MODIFICADAS EN POSICIONES DE Mn.

C. Mourey O. Pea.

Departamento de Electrocermica, Instituto de Cermica y Vidrio, CSIC,C/Kelsen, 5, 28049 Madrid, Spain.

Sciences Chimiques de Rennes, UMR 6226, Universit de Rennes 1, Rennes,France.


Los compuestos de frmula general REMnO3 muestran en su mayora uncomportamiento antiferromagntico. Para RE de radio inico pequeo lasmanganitas muestran tambin fenmenos ferroelctricos. La sustitucindel Mn por cationes aliovalentes, singularmente cationes divalentes comoNi2+, Co2+, Cu2+ introduce notables cambios en la estructura cristalina y

modifica las caractersticas magnticas de las soluciones slidas conrespecto a los compuestos puros. Entre estos cambios puede mencionarsela aparicin de ferromagnetismo para contenidos suficientemente altos delcatin modificador, y la aparicin de inversiones trmicas del momentomagntico en algunos de los compuestos ferromagnticos.

En ciertas soluciones slidas, singularmente en aquellas preparadas a partirde la sustitucin de Mn por Co, se ha podido constatar la existencia dealgunos fenmenos poco usuales en xidos magnticos. Dos son muynotables:

1) la interseccin a campos magnticos bajos de las dos ramas de la curva

de histresis.2) incrementos discretos de la magnetizacin para campos aplicados Hsuficientemente elevados.

Estas caractersticas se exponen en los diferentes sistemas estudiados, y sediscuten en funcin de la microestructura del material preparado, de lanaturaleza magntica del catin RE3+, y del tipo de catin modificador, Co,susceptible de adoptar dos estados estables de valencia.

Notas


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COMPORTAMIENTO MAGNTICO DE SOLUCIONES SLIDAS

NANOPARTICULADAS ErMn1-xNixO3- , (x=0.0-0.15), CONESTRUCTURA TIPO PEROVSKITA, PREPARADAS PORMECANOSNTESIS.

A. Moure,1 T. Hungra,2 A. Castro,2 M. Doll,3 O. Pea,4 J. Tartaj,1 and C.

Moure1.

1Departamento de Electrocermica, Instituto de Cermica y Vidrio, CSIC,

C/Kelsen, 5, 28049 Madrid, Spain.2 Departamento de Energa, Medio Ambiente y Tecnologas, Instituto de Cienciade Materiales de Madrid, CSIC, c/Sor Juana Ins de la Cruz, 3 Cantoblanco, 28049Madrid, Spain.3Centre dElaboration de Matriaux et dEtudes Structurales, CNRS, 29 rue Jeanne

Marvig, 31055 Toulouse, France.4Sciences Chimiques de Rennes, UMR 6226, Universit de Rennes 1, Rennes,

France.


Las manganitas de tierras raras de bajo radio inico (Er,Lu, Y)cristalizan en fase hexagonal debido al efecto Jahn-Teller y al bajo factorde tolerancia. La forma habitual para transformar esta fase en perovskitacon grupo espacial Pbnm es la aplicacin de altas presiones (en el orden deGPa) a altas temperaturas. En este trabajo, el uso de la alta moliendaenergtica ha permitido obtener perovskitas monofsicas de ErMnO3 y sussoluciones slidas con Ni (x=0-0.15) por mecanosntesis sin la aplicacinde presiones externas. Mediante el uso del Spark Plasma Sintering arelativamente bajas temperaturas (900-950C) se han sinterizado cermicas

nanoestructuradas que conservan la simetra tipo perovskita.Las soluciones slidas se han caracterizado entre 2 y 300K bajo diferentescampos magnticos (10 kOe para medidas en el estado paramagntico y100 Oe para ciclos ZFC/FC). Las curvas de magnetizacin M(H) se

midieron a 2K con campos H hasta 50 kOe. El comportamiento magnticoest bien correlacionado con lo observado en soluciones slidas conx0.20, siendo antiferromagntico con una temperatura de transicincreciente al crecer x. Las curvas ZFC/FC indican la aparicin dereversibilidad en la regin paramagntica a temperaturas decrecientes alaumentar x, desde 33K para ErMnO3 hasta 18K para x=0.20. Hc creceligeramente con Ni. El comportamiento magntico se discute en trminos

de la interaccin ferromagntica Mn3+

-Mn4+

.

Notas


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PHYSICAL PROPERTIES OF MICROWAVE SYNTHESIZED LaCoO3.

1Jess Prado Gonjal, 2Rainer Schmidt a), 1Emilio Morn, 3Ian Terry.1Universidad Complutense de Madrid, Departamento de Qumica Inorgnica I,Facultad de Ciencias Qumicas, 28040 Madrid, Spain.2Departamento de Fsica Aplicada III, Facultad de Ciencias Fsicas, GFMC,

Universidad Complutense, 28040 Madrid, Spain.

3University of Durham, Department of Physics, South Road, Durham DH1 3LE,United Kingdom.

Electronic Mail: [email protected]

LaCoO3 (LCO) powder was synthesized by microwave (MW) heating ofprecursor nitrates. The physical properties of pressed and sintered ceramicswere measured. X-ray diffraction and Rietveld refinement analysis yieldedthe typical perovskite structure. Magnetic and dielectric propertymeasurements revealed clear correlations. Near the thermally induced spin-state transition at Ts1 = 80 K an additional dielectric relaxation appears. Incontrast to previous studies on conventionally synthesized LCO it wasfound here that the additional relaxation is strongly pronounced andappears in plots of dielectric permittivity vs frequency. Magnetizationmeasurements revealed the typical transitional features near Ts1 and thedefect related magnetic Curie tail. The magnetic defect concentrationforming the Curie tail was found to be slightly enhanced compared toconventional LCO. MW synthesis may be regarded a useful technique toproduce LCO with typical physical properties.

Notas


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MAGNETO-IMPEDANCE SPECTROSCOPY OF EPITAXIALMULTIFERROIC THIN FILMS.1Rainer Schmidt a), 2Jofre Ventura, 2Eric Langenberg, 2Manuel Varela.1Departamento de Fsica Aplicada III, Facultad de Ciencias Fsicas, GFMC,

Universidad Complutense, 28040 Madrid, Spain.2Universitat de Barcelona, Dept. Fsica Aplicada i ptica, Diagonal Sud, Facultats

de Fsica i Qumica, Mart i Franqus 1, 08028 Barcelona, Spain.

Electronic Mail: [email protected]

Magnetic field and temperature dependent impedance spectroscopymeasurements were carried out on BiMnO3 and BiFeO3 epitaxialmultiferroic thin films in order to deconvolute electrode interface andintrinsic film relaxations and analyse their magneto-resistance andmagneto-capacitance separately. We detected two relaxation processes ineach type of film: one intrinsic film contribution and one Maxwell-Wagnertype electrode-sample interface relaxation. The intrinsic film contribution

showed only very small magneto-capacitance effects, whereas thecapacitance changed more significantly at frequencies where the Maxwell-Wagner relaxation is dominant. Such Maxwell-Wagner magneto-capacitance can not be associated with intrinsic magnetoelectric coupling,because the capacitance of an extrinsic contribution can be stronglyaffected by magneto-resistance.

Notas


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I-05 Materiales magnticos y multiferroicos / Magnetic and multiferroic materials 26

RECENT ADVANCES IN MAGNETIC NANOPARTICLES WITH BULK-LIKE PROPERTIES.

Xavier Batlle*, A. Labarta, N. Prez, C. Moya and . Iglesias.

Dept. Fsica Fonamental and Institut de Nanocincia i Nanotecnologia,Universitat de Barcelona, 08028 Barcelona, Catalonia, Spain.

*Invited Speaker: [email protected]

Magnetic nanoparticles (NPs) attract intense research as they provide thecritical building blocks for the booming of nanoscience and nanotechnology, andthey show enhanced properties over their bulk counterparts, arising from theinterplay among quantum, finite-size and surface effects and inter-particleinteractions [1]. A key question is how the nanostructure modifies their physicalproperties and how one can take benefit to improve applications in high-densityrecording, sensors or biomedicine. Consequently, understanding and controllingthe effects of the nanostructure and surface chemistry on the NP properties havebecome increasingly relevant issues. As the size is reduced below 100 nm,

deviations from the bulk behavior have been widely reported and attributed tochanges in the magnetic ordering at the surface layer and finite-size effects, thusgiving rise to a significant decrease in the magnetization. The existence of asurface layer of canted spins due to magnetic frustration is usually suggested,which freeze in a spin glass-like state, yielding both an exchange field on the coreand an increase in the anisotropy. However, that particle-like behavior isundesirable in many applications, where the NPs should comply with a variety ofrequirements. For example, in the case of biomedical applications, those comprise:(i) superparamagnetic behavior at room temperature in order to avoid particleaggregation due to inter-particle interactions; (ii) high saturation magnetization toachieve a high magnetic response under the application of moderate magneticfields; (iii) limiting size for in vivo applications within 1 and 50 nm, depending onthe specific application; and (iv) bio-compatibility and functionality to reachspecific targets inside the body. Consequently, most of the applications require ofmagnetic NPs of a few nanometers in size showing magnetic properties close tothe bulk material. Research in this field is thus mainly focused on new synthesis

methods enabling the preparation of NPs with high crystal quality and reducedmagnetic disorder. Magnetite Fe3O4 and maghemite -Fe2O3 are probably amongthe most widely studied materials.

In order to elucidate those phenomena, we compared two sets of samples of 5nm Fe3xO4 NPs, synthesized either by thermal decomposition of an organic ironprecursor in an organic medium or low-temperature co-precipitation in aqueousconditions. In the first case, oleic acid was used as surfactant and was covalentlybonded to the NP due to the high synthesis temperature; in the second case,polyvinyl alcohol was used, leading to a protective coating without chemical bond.Magnetic measurements, high resolution transmission electron microscopy,electron energy loss spectroscopy, X-ray absorption and magnetic circulardichroism showed that covalently bonded NPs displayed very high crystal qualityand bulk-like magnetic and electronic properties, while NPs with adsorbedcoatings showed poor crystallinity and particle-like properties [2-3], although thevalues of the surface anisotropy were similar [4]. We also showed that thermaldecomposition is capable of producing NPs within 5 and 50 nm in size [5] suitablefor liver and brain MRI, and for the determination of the bio-distribution of theNPs in a variety of organs (liver, kidney, spleen) in mice [6]. The key role of the

nanostructure is thus suggested since none of the usual particle-like behavior isobserved in high quality NPs larger than a few nm in size [7]. These conclusionsare supported by Monte Carlo simulations.

[1] X. Batlle and A. Labarta, J. Phys. D: Appl. Phys. 35, R15 (2002).[2] N. Prez et al., Appl. Phys. Lett. 94, 093108 (2009).[3] P. Guardia et al., J. Magn. Magn. Mat. 316, e756 (2007).[4] N. Prez et al., Nanotechnology 19, 475704 (2008).[5] P. Guardia et al., Langmuir 26, 5843 (2010); ibid. Chem. Comm. 46, 6108 (2010).[6] R. Mejas et al., Nanomedicine 5, 397 (2010).[7] X. Batlle et al., Journal of Applied Physics 109, 07B524 (2011).

Work in collaboration with: F. Bartolom, L. M. Garca and J. Bartolom (Dep.Fsica de la Materia Condensada and ICMA, CSIC-Universidad de Zaragoza,

50009 Zaragoza, Spain); M. P. Morales, A.G. Roca and C. J. Serna (ICMM-CSIC, Cantoblanco, 28049 Madrid, Spain); R. Mejas and D.F. Barber (CNB-CSIC Madrid, Spain), J. Salafranca, J. Gzquez and M. Varela, Oak RidgeNational Laboratory (USA).


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I-06 Materiales piezoelctricos y dielctricos / Piezoelectric and dielectric materials 27

STRUCTURAL ORDER AND DISORDER IN OXIDESEMICONDUCTORS.

E. Longo1, V.M. Longo1, J.A. Varela1, M.L. Moreira1 and J.Andres2.

1 Universidade Estadual Paulista, UNESP, Brazil.

2Universitat Jaume I Castellon, Espanha.

A combined experimental and theoretical investigation on thephotoluminescence properties of SrTiO3 (ST) nanostructures is presentedin this work. The nanocrystalline powders were prepared by the polymericprecursor method, and the order-disorder behavior of this material wasinvestigated by means of X-ray diffraction (XRD), spectral absorbance(UV-vis), transmission electron microscopy (TEM) images, electronparamagnetic resonance (EPR) and photoluminescence (PL) experimentaltechniques. The decrease in the broad PL emission band of ST powders

measured at room temperature indicates an increase in the structural orderas the annealing temperature increases, i.e. characteristic samarium peaksintensify as the structural order increases in ST samples. The interactionsof the network clusters that form the ST structures were evaluated bymeans of the ab initio periodic method at the density functional theory(DFT) level with the hybrid nonlocal B3LYP approximation. Thesymmetry-breaking process that leads to the presence of non-ideal [TiO6]and [SrO12] clusters, as well as the relationship between these clusters,provides favorable structural and electronic conditions for the appearanceof PL phenomena.

Notas


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C-18 Materiales piezoelctricos y dielctricos / Piezoelectric and dielectric materials 28

PHOTOCHEMICAL SOLUTION DEPOSITION: ADVANCED METHODSFOR THE LOW-TEMPERATURE FABRICATION OF FERROELECTRICTHIN FILMS.

I. Bretos, R. Jimnez, and M.L. Calzada.

Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC), Sor Juana Ins de la

Cruz 3, Cantoblanco, 28049-Madrid (Spain)


During the last years, significant efforts are being devoted to the low-temperature fabrication of ferroelectric thin-film materials. The maininterest is focused on surmounting the thermal incompatibility between thetraditional annealing temperatures of the oxide films (>600C) and thethermal budgets actually required for their realistic integration into CMOS

(450C) and next generation flextronics. Photochemical solutiondeposition (PCSD) combines the UV-irradiation of solution-derived layerswith the subsequent crystallization of the films at low temperatures. Thekeypoint lies in the tailoring of photosensitive precursor solutions and theelectronic excitation of the UV-absorbing species present in the gel film byexposure to an excimer lamp. In addition, the method is shown toeffectively avoid the volatilization of high-vapour pressure elements (Pb,Bi) from the films, which provides both environmental (in the case ofhazardous lead) and technological (cross contamination would beminimized) benefits. Since being exclusively based on the solution

chemistry, nor substrate modifications neither additional integration stepsare needed by this novel approach, making the method easily transferableto any type of substrate (metal foils, low-melting point substrates such asglass or plastics) and to any other functional oxide composition. Thecomplete understanding and the flexibility of this process have allowed the

synergetic combination with other low-temperature solution methods,whereby the fabrication of PbTiO3-based ferroelectric thin films attemperatures even below 400C has been achieved.

Here, a review on the recent results of our group on the low-temperaturefabrication of ferroelectric thin films using PCSD will be presented [1].

1: M.L. Calzada et al.,Adv. Mater.16, 1620 (2004); M.L. Calzada et al., J. Mater. Res. 22,1824 (2007); I. Bretos et al., Chem. Mater.20, 1443 (2008); I. Bretos et al., Chem. Mater.20, 5731 (2008); N. Martn-Arbella et al.,J. Am. Ceram. Soc.94, 396 (2011); N. Martn-Arbella et al.,J. Mater. Chem. (accepted)

This work has been financed by the Spanish Project MAT2010-15365

Notas


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CORRELACIN MICROESTRUCTURA-PROPIEDADES DIELCTRICAS

DE CCTO DOPADO CON Hf OBTENIDO POR DOS RUTAS SINTTICAS

Y CON DOS PRECURSORES DE TIO2.

M. A. de la Rubia1, P. Leret1, R. E. Alonso2, A. R. Lpez Garca2, J. F.Fernndez1 y J. de Frutos3.

1 Departamento de Electrocermica, Instituto de Cermica y Vidrio, CSIC, C/Kelsen5, 28049, Madrid, Espaa.2 IFLP - Departamento de Fsica, Facultad de Ciencias Exactas, UniversidadNacional de La Plata, CC-67, 1900 La Plata, Argentina.3

Grupo POEMMA, ETSI Telecomunicacin, UPM, Ciudad Universitaria s/n,Madrid, Espaa.

El CaCu3Ti4O12 (CCTO) es un material novedoso que en los ltimos aosha generado un gran inters cientfico y tecnolgico debido a susextraordinarias propiedades dielctricas.

Se ha demostrado que el material es muy sensible a las condiciones deprocesado encontrndose en la literatura gran variedad de valores deconstante dielctrica.

En este trabajo, se ha preparado CCTO dopado con Hafnio, empleandocomo fuente de TiO2 dos de sus tres formas polimrficas, Anatasa y Rutiloque, adems de poseer diferente estructura cristalina, presentan distintareactividad. Adems, se han estudiado dos rutas de obtencin de CCTOpor reaccin en estado slido: una ruta cermica convencional, en la cualse han realizado etapas de calcinacin y sinterizacin y un mtodo desinterizacin reactiva en el que la sntesis y sinterizacin de los materialesse lleva a cabo en una sola etapa.

Los materiales preparados por ambos mtodos y con los dospolimorfos de TiO2, se han caracterizado estructural, microestructural yelctricamente mediante DRX, MEB, RAMAN, MFA y Espectroscopia deImpedancia Elctrica con el fin de correlacionar su estructura con laspropiedades dielctricas.

Notas


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EFECTO DEL CAMPO ELCTRICO EN LA ESTRUCTURA CRISTALINADE CERMICAS SUBMICROESTRUCTURADAS DE (1-X)(Bi0.5Na0.5)TiO3- X BaTiO3 CON COMPOSICIN PRXIMA A LAFRONTERA MORFOTRPICA.

Luis E. Fuentes-Cobas1, Mara E. Montero-Cabrera1, Alvaro Garca2, KlausBrebl3, Elisa Mercadeli4, Carmen Galassi4 y Lorena Pardo2.1 Centro de Investigacin en Materiales Avanzados, S. C. Complejo IndustrialChihuahua, Miguel de Cervantes 120. 31109 Chihuahua (Mxico).2Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid. Consejo Superior de

Investigaciones Cientficas (ICMM-CSIC). Cantoblanco. 28049- Madrid (Espaa).3Limiel ApS. DK-4772 Langebk (Dinamarca).4National Research Council, Institute of Science and Technology for Ceramics

(CNR-ISTEC). 1Via Granarolo, 64. I-48018 Faenza (Italia)

E-mail:[email protected], [email protected]

El sistema (1-x)(Bi0.5Na0.5)TiO3 - x BaTiO3 (BNBT100x) presenta unafrontera de fase morfotrpica [1] (MPB) por lo que se presenta comoposible material piezoelctrico lead-free. Muy recientemente se hanpuesto de manifiesto peculiaridades estructurales de este sistema cerca dela MPB. La naturaleza y el rol de ordenamientos atmicos localesdiferentes del orden global y la posibilidad de simetras inferiores a larombodrica son temas de actualidad. Exploramos aqu el gran potencialde la difraccin en alta resolucin de radiacin sincrotrnica y el ajuste porRietveld de los difractogramas de alta resolucin completos [2], quepermite una mejor caracterizacin de las fases presentes que los habitualesanlisis de grupos de picos aislados.

Se determina el efecto del campo elctrico aplicado en cermicassubmicro-estructuradas [3] de composiciones BNBT4 y BNBT6 obtenidasa partir de precursores nanomtricos preparados mediante autocombustinde sol-gel. Los experimentos de difraccin se desarrollaron en el sincrotrn

de Stanford (USA) con radiacin de 12 keV. Para todas las muestrasanalizadas se consider el difractograma completo para un recorrido delvector de dispersin Q entre 0 y 6.4 -1. En todos los casos investigados,se esclareci la presencia o ausencia de las fases cuasi-cbica R3m,rombodrica R3c, tetragonal P4mm y monoclnica Cc. Se dan resultadoscuantitativos de concentraciones, forma y tamao de cristalitos,microdeformaciones y orientaciones preferentes.

[ 1]T.Takenaka, H. Nagata and Y. Hiruma. IEEE Trans. Ultrasonics, Ferroelectrics and

Frequency Control 56(8), 1595-1612 (2009).

[2] L. Fuentes: Synchrotron Radiation Diffraction and Scattering in Ferroelectrics.

Captulo 6 de Multifunctional polycrystalline ferroelectric materials. Editores: L. Pardo

y J. Ricote, Springer-Verlag (2011).

[3] L. Pardo, E. Mercadelli, K. Brebl, A. Garca and C. Galassi. Smart Materials and

Structures 19 (11), 115007 (2010).

Notas


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MICROESTRUCTURA Y PROPIEDADES ELCTRICAS DEL PIEZOELCTRICO LIBRE DEPLOMO (K0.5Na0.5)NbO3 DOPADO CON ELEMENTOS LANTNIDOS

X.Vendrell1*, E.Cerdeiras1, L.Mestres1

1Grup de Qumica de lEstat Slid, Departament de Qumica Inorgnica,

Universitat de Barcelona, 08028, Barcelona, Spain.

*[email protected]

Los materiales basados en el titanato zirconato de plomo (PZT) sonampliamente conocidos por sus excelentes propiedades, tantopiezoelctricas como electromecnicas [1], que vienen determinadas por latransicin de fase morfotrpica (MPB) [2]; de este modo, se intentasintetizar materiales que posean dicha transicin de fase. La elevadatoxicidad del plomo, restringe el uso de PZT en componentes electrnicos[3], por lo que la bsqueda de materiales piezoelctricos libres de plomo seencuentra actualmente focalizada en la familia de niobiatos alcalinos(K,Na)NbO3 (KNN), materiales que presentan propiedades similares alPZT [4-8]. Dado que la adicin de elementos lantnidos en otrosmateriales cermicos, como el titanato zirconato de bario (BZT) [9], handado lugar a mejoras en las propiedades dielctricas del material, sepropone el estudio del KNN dopado con elementos lantnidos.

Siguiendo el modelo de compensacin de vacantes se sintetizaron lascermicas de KNN dopadas con elementos lantnidos segn la frmula(K0.5Na0.5)1-3xLnxNbO3 (x = 0.005-0.05); Ln = La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd).

El anlisis de las cermicas sintetizadas muestra un cambio estructuralnotable al aumentar la concentracin de lantnido pasando de unaestructura ortorrmbica a una tetragonal y, asimismo, una reduccin yhomogeneizacin del tamao de grano pasando de ~2.5 a 0.5 m. De lamisma forma la variacin de la constante dielctrica con la temperaturamuestra un desplazamiento a menor temperatura de las transicionesferroelctrica-ferroelctrica y ferroelctrica-paraelctrica en funcin dellantnido y de su concentracin.

En este trabajo, se evaluarn los efectos de la creacin de vacantes en laposicin A de la perovskita (K0.5Na0.5)NbO3 mediante el dopaje conelementos lantnidos, tanto en la microestructura, como en las propiedadesdielctricas del material.

[1]Sawaguchi E., J. Phys. Soc. of Japan, 1953, 8, 615; Yamamoto T., Japanese J. Appl.Phys., 1996, 35, 5104.[2]Noheda B., Curr. Opin. Solid State Mater. Sci.,2002, 6, 27.[3] Directive 2002/95/EC of the European Parliament and of the Council of 27 January 2003on the restriction of the use of certain hazardous substances in electrical and electronicequipment. Off. J. Eur. Union, 2003,L37/19.[4] Wang Y., Li L., Qi J. and Gui Z., Ceram. Int., 2002,28 657.[5] Aliouane K., Guehria-Laidoudi A., Simon A. and Ravez J., Solid State Sci,2005. 71324.[6] Shan D., Qu Y. F. and Song J. J., Solid State Commun,2007,141,65.[7] Bhaskar-Reddy S., Ramachandra-Rao M. S. and Prasad-Rao K. Appl. Phys. Lett.,2007,91 022917.[8] Chou X, Zhai J, Jiang H and Yao X.,J. Appl. Phys 2007. 102084106[9] Diez-Betriu X., Garca J. E., Ostos C., Boya A. U., Ochoa D. A., Mestres L., and PrezR.Materials Chemistry and Physics, 2011, 125, 493.

Notas


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CARACTERIZACIN DE PIEZOCERMICAS EN EL RANGO LINEALPARA LA SIMULACIN 3D DE DISPOSITIVOS POR MTODOSNUMRICOS: PLACAS DE CIZALLA POLARIZADAS EN ESPESOR.

L. Pardo1, F. Montero de Espinosa2, A. Garca1 y K. Brebl3.1ICMM-CSIC. Cantoblanco. 28049- Madrid (Spain).2Instituto de Acstica. CETEF. CSIC. Serrano, 144. 28006-Madrid (Spain).

3 Limiel ApS, DK - 4772 Langebk (Denmark).


Para la determinacin de los coeficientes de un material cermicopiezoelctrico en forma compleja, es decir, para determinar sus prdidas,no es suficiente conocer las frecuencias caractersticas de la resonanciaelectromecnica. Por el contrario, hay que determinar tambin los valoresde la impedancia compleja. Por ello es necesario medir resonadores

monomodales, evitando el acoplo de distintos modos.

Una alternativa a la medida standard para coeficientes de cizalla, quepresenta acoplo de modos y un amortiguamiento intrnseco [1], es la deplacas polarizadas en espesor y excitadas lateralmente. Presentamos aqulas curvas de impedancia en la resonancia para estos resonadores, queilustran la periodicidad del acoplo con la razn de aspecto [2], permitiendoobtener resonadores virtualmente monomodales mediante un ajuste fino desu espesor. Se hace uso del software de Alemany et al. [3] en el anlisis delas curvas de impedancia para calculan los coeficientes del material y seestudia su evolucin con la relacin de aspecto de la placa [4]. Se

presentan resultados mediante el mtodo de los elementos finitos (FEA)que indican la validez de los coeficientes en la simulacin 3D.

[1] L. Pardo, F. Montero De Espinosa and K. Brebl. J. Electroceram. 19( 4) 437 (2007).[2] L. Pardo, F. Montero De Espinosa, A. Garca and K Brebl. Appl. Phys. Lett. 92 ,

172907 (2008).[3] C. Alemany, L. Pardo, B. Jimnez, F. Carmona, J. Mendiola and A.M. Gonzlez. J.Phys. D: Appl. Phys. 27(1)148 (1994).[4] L. Pardo, A. Garcia, F. Montero De Espinosa and K. Brebl. IEEE Trans. UFFC, 58 (3),646-657 (2011).

Notas


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COMPORTAMIENTO NO-HMICO EN CERAMICAS DE BaTiO3DOPADAS CON IONES ACEPTORES.

H. Beltrn1, M. Prades1, N. Mas2, E. Cordoncillo1 y A. R. West2.

1Departament de Qumica Inorgnica i Orgnica, Universitat Jaume I, Avda. SosBaynat s/n 12071 Castelln, Spain2

Department of Engineering Materials, University of Sheffield, Mappin Street,Sheffield, S13JD, UK

Un nuevo comportamiento no-hmico se ha observado en cermicas deBaTiO3 dopadas con iones aceptores, como Mg

2+, Zn2+ y Ca2+, donde laconductividad del interior de grano (bulk) aumenta 1 2 rdenes demagnitud, en el intervalo de temperaturas 200-700 C, tras la aplicacin deun pequeo voltaje dc (500mV-10V). Esta respuesta no est asociada aefectos interfaciales, como ocurre en las barreras de Schottky, losvaristores o los memristores. Es independiente del material del electrodo y

de la atmsfera durante la medida, no se asocia a la inyeccin de carga enla muestra ni a la descomposicin electroqumica en la interfase muestra-electrodo, y el aumento de la conductividad es reversible al suprimir elvoltaje dc. Por tanto, este comportamiento conduce a un nuevo tipo demateriales que no cumple la ley de Ohm.

Para explicar este resultado, se propone un modelo basado en la ionizacinde los iones xidos dbilmente unidos, adyacentes al ion dopante,originando un aumento de la conductividad tipo p asociado a los iones O-.Resultados similares pueden observarse utilizando otros dopantesaceptores.

Notas


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Procesamiento de materiales I / Materials processing I Chairman: A. Vrez

10:00 M.A. Alario; I - 07Transformacin de fase ( -> )-CdCr2O4 y reaccin orden-desorden por oxidacin en una perovskita triple a altas presiones y bajas temperaturas.

10:30 H. Amorn, C - 24Preparacin y caracterizacin de materiales compuestos magnetoelctricos por Spark Plasma Sintering de nanopolvo.

10:45 M.E. Villafuerte-Castrejn, C - 25Propiedades dielctricas de BiFeO3 sintetizado por via hidrotermal asistida por microondas.

11:00 M. Verde; C - 26Crecimiento hidrotermal de nanoestructuras de ZnO sobre sustratos semillados por EPD.

11:15 S. Cabanas-Polo; C - 27Deposicin electrofortica en medio acuoso de nanoflores y nanoptalos de b-Ni(OH)2.

11:30 Caf / Coffe break

Procesamiento de materiales II / Materials processing II Chairman: L. Fuentes

12:00 D.G. Calatayud, C - 28

Efecto de distintos dopantes (Fe, Ni, Cr, Mn y Co) en las propiedades fotocatalticas del Bi4Ti3O12.

12:15 E. Enrquez, C - 29Recubrimientos conductores nanomtricos basados en diferentes polimorfos de carbono obtenidos por sol -gel.

12:30 A. Serrano; C - 30Nanopartculas de Au/Fe preparadas mediante tratamientos t rmicos de multicapas.

12:45 A. Posada; C - 31

13:00 Sntesis y caracterizacin de un xido nanoestructurado tipo perovskita obtenido por polimerizacin-combustin.

13:15 Acto de clausura / Closing act

Entrega de premios: Epsilon de oro y Jvenes investigadores Prize giving: Golden Epsilon and Young Researchers

14:00 Despedida con vino espaol (patio central del ICV)Farewell party with spanish wine (at ICV)


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I-07 Procesamiento de materiales / Materials processing 35

TRANSFORMACIN DE FASE( )-CdCr2O4 yREACCIN ORDEN-DESORDEN POR OXIDACIN EN UNA PEROVSKITA TRIPLE A ALTASPRESIONES Y ALTAS TEMPERATURAS.

Miguel . Alario-Franco*, ngel M. Arvalo-Lpez, Antonio J. Dos santos-

Garca, Elizabeth Castillo-Martnez y Alejandro Durn.

Laboratorio Complutense de Altas Presiones y Departamento de Qumica

Inorgnica:Facultad de Ciencias Qumicas, Universidad Complutense, Ciudad

Universitaria, 28040 Madrid, Espaa.

http://www.ucm.es/info/labcoap/index.htm

We will describe in here two characteristic HP & HT processes: A phasetransition in CdCr2O4 and a disordering process in the oxidation ofIrSr2RECu2O8.

In the first instance, we have successfully transformed the -CdCr2O4spinel-type structure to its high-pressure -polymorph with the CaFe2O4-type structure. We propose a novel structural transformation mechanismbetween the two structures. Because the -CdCr2O4 structure includes bothedge- and corner-sharing [Cr-O6] octahedra, a competition between themagnetic exchange interactions is inherent to it and complex magneticproperties are expected in these types of arrangements.

In the second case, searching for the optimal synthesis conditions for theIrSr2RECu2O8+x iridates, we have been able to isolate a new cubicperovskite in which both the A and B positions are disordered even if

occupied by rather different cations: (Sr2RE)(Cu2Ir)O9-. Although theaverage structure seems to change with cation size, the true structure iscommon for all of these materials and has orthorhombic symmetry (S. G.

Pbnm, & cell ~2ap2ap2ap). Not unexpectedly, the disordered phasesare paramagnetic.

Notas
http://www.ucm.es/info/labcoap/index.htmhttp://www.ucm.es/info/labcoap/index.htmhttp://www.ucm.es/info/labcoap/index.htm


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C-24 Procesamiento de materiales / Materials processing 36

PREPARACIN Y CARACTERIZACIN DE MATERIALESCOMPUESTOS MAGNETOELCTRICOS POR SPARK PLASMASINTERING DE NANOPOLVO.

Harvey Amorn1, Inmaculada Martnez1, Mickael Doll2, Miguel Alguer1 yAlicia Castro1.

1

Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, CSIC. Cantoblanco, 28049 Madrid,Spain.2Centre dElaboration de Matriaux et dEtudes Structurales (CEMES), CNRS,

31055 Toulouse, France.


Los materiales multiferroicos magnetoelctricos en los cuales coexisten laferroelectricidad y el ferromagnetismo despiertan un gran inters ya quepodran habilitar un abanico de nuevas tecnologas. Sin embargo, los

sistemas monofsicos descritos hasta el momento no presentan efectosmagnetoelctricos suficientemente altos o lo hacen a muy bajatemperatura, al contrario de materiales compuestos que presentan una fasemagnetostrictiva y otra piezoelctrica que si han dado lugar a efectosmagnetoelctricos significativos. En estos materiales la deformacininducida por magnetostriccin en la fase magntica produce polarizacinelctrica por efecto piezoelctrico en una fase ferroelctrica.

En este trabajo, se estudian mtodos novedosos de preparacin demateriales compuestos magnetoelctricos bifsicos que limiten losfenmenos de interdifusin y las reacciones en la intercara entre las dos

fases. La novedad reside en el uso de fases pulverulentas obtenidas pormecanosntesis, y el conformado de los composites asistido por altaspresiones que den lugar a materiales de elevada densidad. En estacomunicacin se presentan los resultados obtenidos usando como fasepiezoelctrica el BiScO3-PbTiO3 (BS-PT) y la ferrita magnetostrictiva de

NiFe2O4. El sistema BS-PT ha sido elegido por sus excelentes propiedadespiezoelctricas alrededor de la regin de fase morfotrpica (MPB eningls), y despus de varios estudios que demuestran funcionalidad en lananoescala. Se utiliza la tcnica de spark plasma sintering (SPS) para elconformado, que permite un mayor control de los procesos dedensificacin, interdifusin y crecimiento de grano, para estudiar enprofundidad los procesos fsico-qumicos en la intercara y conseguir uncontacto ptimo entre las fases.

Notas


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PROPIEDADES DIELCTRICAS DE BiFeO3 SINTETIZADOPOR VIA HIDROTERMAL ASISTIDA POR MICROONDAS.

M.E.Villafuerte-Castrejn 1, J.Prado-Gonjal2, B. Molero-Snchez2,D.vila2, L. Fuentes3, F. Gonzlez Garca4 and E. Morn2.1Instituto de Investigaciones en Materiales, Universidad Nacional Autnoma deMxico. AP 70360 Mxico DF 04510. Mxico.2Dpto. de Qumica Inorgnica I, Facultad de Ciencias Qumicas, UCM, 28040-Madrid, ESPAA.3Centro de Investigacin en Materiales Avanzados CIMAV. M. Cervantes 120.Chihuahua 31109. Mxico.4Departamento de Ingeniera de Procesos e Hidrulica, Universidad AutnomaMetropolitana-Iztapalapa, A.P. 55-534, 09340 Mxico D.F. Mxico.


En este trabajo se presenta la caracterizacin dielctrica de polvos del

material multiferrico BiFeO3 obtenidos por va hidrotermal asistida por

microondas1 y sinterizados mediante la tcnica de spark plasma (SPS). ElBiFeO3 se obtuvo como fase nica y el material sinterizado tiene altadensidad. Estas caractersticas presuponen las condiciones adecuadas para

efectuar un estudio de las propiedades dielctricas de este material

mediante la tcnica de espectroscopia de impedancias. La permitividad

( vs f) y las prdidas (tan vs f) dependientes de la frecuencia se

calcularon para varias temperaturas entre 20 y 250 C en el intervalo de

frecuencias de 0.01 Hz a 1 MHz. La curva de tan en funcin de la

frecuencia revela claramente un proceso de relajacin dielctrica a travsde un mximo que se desplaza a frecuencias ms altas con el aumento de la

temperatura. El resultado ms interesante encontrado fue los valores tan

altos de permitividad que se observan en la curva en funcin de lafrecuencia. Este fenmeno se asocia a la contribucin de tipo Maxwell-

Wagner. Adicionalmente el proceso de relajacin aludido es similar al que

presentan los materiales con permitividad gigante.

1J.Prado-Gonjal, M.E. Villafuerte-Castrejn, L.Fuentes and E.Morn. Mater. Res. Bull. 44

(2009) 1734

Notas


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CRECIMIENTO HIDROTERMAL DE NANOESTRUCTURAS DE ZnO

SOBRE SUSTRATOS SEMILLADOS POR EPD.

M. Verde, M. Peiteado, B. Ferrari y A.C. Caballero.

Instituto de Cermica y Vidrio, CSIC, 28049 Madrid, Spain.


El empleo de cermicas basadas en ZnO en aplicaciones tecnolgicasnovedosas tales como sensores qumicos, semiconductores transparentes odispositivos electrnicos y optoelectrnicos de alta velocidad depende engran medida del grado de cristalinidad, de la orientacin cristalogrfica, ydel tamao y la morfologa de las partculas del material. En este sentidoun mtodo de procesamiento que permite alcanzar un alto grado de controlsobre estos parmetros es el crecimiento hidrotermal, el cual ademspresenta numerosas ventajas adicionales como son su sencillez, su bajo

coste y facilidad de escalado.

En el presente trabajo se ha estudiado la sntesis y el crecimiento denanoestructuras de ZnO a partir de su acetato en condicioneshidrotermales. Asimismo se ha investigado la influencia de la presencia deun sustrato (sin semillar o semillado por deposicin electrofortica) en lamorfologa del crecimiento de las nanoestructuras. La sntesis hidrotermaldel ZnO produce nanoestructuras en forma de flores o similar, cuyocrecimiento se ve favorecido por la presencia de un sustrato semillado conZnO mediante EPD. La presencia de un sustrato sin semillar, sin embargo,resulta en detrimento de la sntesis.

Notas


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DEPOSICIN ELECTROFORTICA EN MEDIO ACUSOSO DENANOFLORES Y NANOPTALOS DE -NI(OH)2.

S. Cabanas-Polo, B. Ferrari y A.J. Snchez-Herencia.

Departamento de Cermica. Instituto de Cermica y Vidrio, CSIC. c/ Kelsen, 5.

28049 Madrid.


El hidrxido de nquel es un material comnmente utilizado en lafabricacin de bateras alcalinas recargables as como en sistemaselectrocrmicos. Dado que la efectividad de este tipo de dispositivosdepende, en gran medida, de la microestructura final del material, esnecesario controlar la dispersin de los polvos y su conformado en capa,para facilitar la fabricacin de sistemas apilados eletrodo/electrolito.

En este trabajo se han seguido dos rutas para la obtencin de capas de -Ni(OH)2 sobre sustratos de ITO dependiendo de la carga superficial de lasnanopartculas a depositar. Por un lado, se han depositado partculas enforma de flor sintetizadas y redispersadas utilizando un polmero aninicoderivado del cido poliacrlico (PAA). Para ello, se ha llevado a cabo elestudio de estabilidad de los polvos en suspensin acuosa en trminos de

potencial zeta. Por otro lado, la deposicin de partculas de -Ni(OH)2 enforma de ptalo se ha llevado a cabo desde el propio medio de reaccinempleando un aditivo de sntesis de tipo catinico (polivinilpirrolidona,PVP). Tanto los polvos de partida como las capas obtenidas han sido

caracterizadas mediante difraccin de rayos X y espectroscopia electrnicade barrido.

Notas


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EFECTO DE DISTINTOS DOPANTES (Fe, Ni, Cr, Mn y Co) EN LASPROPIEDADES FOTOCATALTICAS DEL Bi4Ti3O12

DG. Calatayud1, M. Rodrguez1, D. Fernndez2, T. Jardiel1.1 Departamento deElectrocermica, Instituto de Cermica y Vidrio-CSIC, Kelsen5, Cantoblanco 28049 Madrid.2INAEL Electrical Systems S.A., Jarama 5, 45007, Toledo.


La produccin de hidrogeno a partir de agua, mediante el empleo desemiconductores con propiedades fotocatalticas, ha adquirido especialrelevancia en la ltimas dcadas, debido a su potencial uso para laobtencin de un modo directo y limpio de hidrogeno a partir de agua y luzsolar. Actualmente los esfuerzos se centran en obtener fotocatalizadoresactivos bajo luz visible (=400-700 nm), para lo cual el band gap debeestar comprendido entre 1.23 y 3.0 eV. El dopado con metales de

transicin ha demostrado ser un modo eficaz de obtener nuevosfotocatalizadores activos en el visible al modificar su band gap.

En esta comunicacin se aborda el estudio del efecto de la adicin dedistintos dopantes en la estructura y band gap del Bi4Ti3O12, que posee unabuena actividad fotocataltica1 bajo luz UV, con el objetivo de mejorar suactividad fotocataltica y hacerlo activo en el visible. Se han preparadomateriales semiconductores del tipo Bi4Ti3-xMxO12 dopados con distintosmetales de transicin y estequiometrias. As se ha estudiado el efecto deldopado tanto en la estructura como en el band gap, mediante lacaracterizacin de los productos por difraccin de rayos X yespectroscopa ultravioleta-visible de reflectancia difusa. Los datos de

rayos X confirman que en la mayora de los casos se obtiene la fasedeseada (Bi4Ti3-xMxO12)

ultrasonido programa

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