Danza estrutural de cristais

2004/11/01 Andonegi Beristain, Garazi - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Unibertsitateak
• Kimika
• Fisika

A palabra cristal é un termo técnico, o ferro ou o aceiro son cristais e o vidro non. En concreto, a palabra cristal representa un material de estrutura cristalina.

Os cristais, do mesmo xeito que calquera outro material, sofren cambios estruturais. Por exemplo, si a temperatura sobe moito, pasan do estado sólido a líquido.

Pero hai cambios menos notorios, por exemplo, en estado sólido. Estas denomínanse transicións de fase sólido-sólido e están producidas por cambios de temperatura ou presión. Ademais, as propiedades eléctricas e magnéticas do cristal cambian con frecuencia nestas transicións, polo que son moi interesantes paira a tecnoloxía.

En Leioa estudan os cambios de fase sólido/sólido dos cristais. Paira iso, analizaron un grupo de cristais, as dúas perovskitas dobres. Con todo, antes de iniciar os estudos é necesario realizar un traballo de cociña no laboratorio, os perovskitas deben sintetizarse.

Síntese de cristais en laboratorio

A síntese de cristais non é un proceso fácil. Mestúranse e esmagan os pos dos ingredientes e estabilízanse no forno. Por exemplo, por citar un método de síntese, paira obter a perovskita Sr 2 NiWO 6 débense mesturar os pos dos compostos SrCO 3 , NiO, e WO 3. O resultado da mestura tamén é un po, po de perovskita.

Con todo, non sempre se consegue a perovskita desexada, polo que este po de cristal debe ser caracterizado una vez sintetizado. É dicir, no noso exemplo hai que asegurar que Sr 2 NiWO 6 é perovskita e non outra; ou a propia perovskita, pero con certas impurezas.

Cando finalmente obtívose a perovskita, aplícanse diferentes técnicas: difracción por raios X, difracción de neutróns, radiación sincrotrón ou espectroscopia Raman, etc. Con todos eles obtense información da estrutura do cristal, calculando a localización dos elementos, a súa frecuencia de vibración, etc. Paira iso, ademais, os investigadores teñen que viaxar a Francia e Estados Unidos, onde non hai sincrotrones nin espectroscopías a presión Raman.

Estrutura sólida versátil

Por tanto, a estrutura sólida do cristal pode variar. Pero como? Por exemplo, si aumenta a presión, apértase a estrutura e os átomos do cristal atópanse máis próximos entre si. Isto pode provocar una aceleración da frecuencia de vibración dos compoñentes. Nun momento dado rompe o equilibrio e modifícase a disposición dos compoñentes, prodúcese una transición de fase sólido/sólido.

Lembremos que moitas veces, entre outras cousas, modifícanse as características eléctricas e/ou magnéticas do cristal, polo que a unha temperatura determinada, como a conductividad do cristal, pode aumentar. De feito, en Leioa está a traballarse na determinación das presións ou temperaturas ás que se producen estas transicións sólido-sólido, como xa se indicou, con perovskitas.

• Título do proxecto Caracterización de transicións de fase e fases en dobre perovskita.
• Obxectiva Análise das transicións de fase e caracterización das fases que se producen nas familias de varias perovskitas dobres que son óxidos.
• Director Josu M. Igartua Aldamiz.
• Equipo de traballo UPV: J.M. Igartua, M. Insausti. Universidade de Michigan: M. Gateshki. Universidade Florida International: B. Manoun.
• Departamento Departamento de Física Aplicada II.
• Facultade de Ciencias e Tecnoloxía.