Kristalen egitura-dantza

Perovskita bikoitz baten egitura.

J.M. Igartua

Kristal hitza termino teknikoa da; burdina edo altzairua, esaterako, kristalak dira, eta beira, aldiz, ez. Zehazki, kristal hitzak egitura kristalinoa duen materiala adierazten du.

Kristalek, beste edozein materialen antzera, egitura-aldaketak izaten dituzte. Esaterako, tenperatura asko igotzen bada, solido-egoeratik likido izatera pasatzen dira.

Baina badira aldaketa ez hain nabarmenak, adibidez, solido-egoeran bertan gertatzen direnak. Horiei solido/solido fase-trantsizio deitzen zaie eta tenperatura- edo presio-aldaketek eragiten dituzte. Gainera, kristalaren propietate elektriko eta magnetikoak aldatu egiten dira maiz trantsizio horietan, eta, beraz, oso interesgarriak dira teknologiarako.

Leioan, hain zuzen, kristalen solido/solido fase-aldaketak aztertzen dituzte. Horretarako, kristal-talde bat hartu dute aztergai: perovskita bikoitzak. Azterketekin hasi aurretik, ordea, laborategian sukalde-lana egitea beharrezkoa da, perovskitak sintetizatu egin behar dira.

Kristalen sintesia laborategian

Kristalen sintesia ez da prozesu erraza. Osagaien hautsak nahastu eta zanpatu egin behar dira lehenik, eta, ondoren, labean egonkortu. Adibidez, sintesi-metodo bat aipatzearren, Sr ₂ NiWO ₆ perovskita lortzeko, SrCO ₃ , NiO, eta WO ₃ konposatuen hautsak nahastu behar dira. Nahastearen emaitza ere hauts bat izaten da, perovskita-hautsa.

Baina, beti ez da nahi den perovskita lortzen, eta, horregatik, kristal-hauts hori karakterizatu egin behar da sintetizatu ondoren. Hau da, gure adibidean Sr ₂ NiWO ₆ perovskita dela ziurtatu behar da eta ez beste bat; edo perovskita bera, baina zenbait ezpurutasunekin.

Solido/solido fase-trantsizio baten ondorengo egitura.

J.M. Igartua

Azkenean perovskita lortu denean, hainbat teknika aplikatzen dira: X izpien bidezko difrakzioa, neutroien difrakzioa, sinkrotroi-erradiazioa edo Raman espektroskopia eta abar. Guztiekin kristalaren egituraren informazioa lortzen da; elementuen kokapena, haien bibrazio-maiztasuna eta beste hainbat ezaugarri kalkulatzen dira. Horretarako, gainera, Frantziara eta Estatu Batuetara bidaiatu behar izaten dute ikertzaileek, hemen ez baitago ez sinkrotroirik eta ez presiopeko Raman espektroskopiarik egiteko aukerarik.

Egitura solidoa moldakorra da

Beraz, kristalaren egitura solidoa aldatu egin daiteke. Baina nola? Esaterako, presioa handitzen bada, egitura estutu eta kristalaren atomoak bata bestetik gertuago egongo dira. Horrek osagaien bibrazio-maiztasuna bizkortzea eragin dezake. Une jakin batean, oreka hautsi eta osagaien kokapena aldatu egingo da; solido/solido fase-trantsizio bat gertatuko da.

Gogora dezagun horrekin batera, askotan, besteak beste kristalaren ezaugarri elektriko edo/eta magnetikoak aldatzen direla, eta, beraz, tenperatura jakin batean kristalaren eroankortasuna adibidez areagotu egin daitekela. Hain zuzen ere, solido-solido trantsizio horiek zein presiotan edo tenperaturatan gertatzen diren zehazten dihardute Leioan, esan bezala, perovskitekin.

• Proiektuaren izenburua
  Perovskita bikoitzetako fase-trantsizioen eta faseen karakterizazioa.
• Helburua
  Oxidoak diren zenbait perovskita bikoitzen familietan gertatzen diren fase-trantsizioen azterketa eta faseen karakterizazioa.
• Zuzendaria
  Josu M. Igartua Aldamiz.
• Lan-taldea
  EHU: J.M. Igartua, M. Insausti.
  Michigango Unibertsitatea: M. Gateshki.
  Florida International Unibertsitatea: B. Manoun.
• Saila
  Fisika Aplikatua II Saila.
• Fakultatea
  Zientzia eta Teknologia Falkultatea.