Análisis estructural de productos sinterizados de BaTiO3 dopados con Sm 3+

Abstract

La sustitución de elementos de tierras raras por BaTiO3 es importante, particularmente en la industria de dispositivos electrónicos. Los cationes como el samario (Sm) son altamente solubles en BaTiO3 y, por tanto, se usan de manera variada para modificar sus propiedades. El BaTiO3 tiene una estructura tipo perovskita (ABO3) donde el Ba ocupa el sitio A y el Ti el sitio B. Sm se incorpora en el sitio A donde se comporta como donante según la ecuación: Ba2+ → Sm 3+ + e. En esta investigación, electroceramicos base BaTiO3 dopados con Sm³⁺ fueron sintetizados utilizando el método común de reacción en estado sólido mediante el mecanismo de compensación electrónica (Ba1-xSmxTi1-x/4O3) con x = 0.001, 0.002, 0.003, 0.004 y 0.005 % peso Sm³⁺. Los polvos precursores (BaCO3, TiO2, Sm2O3) fueron secados a 200°C por 6 horas y posteriormente las mezclas físicas fueron decarbonatadas a 900°C y sinterizadas a 1450 °C por 8 horas. Los espectros de difracción de rayos X (DRX) obtenidos para las muestras después del proceso de decarbonatación mostraron la ausencia total de carbonatos en ellas. El análisis estructural por DRX de las muestras después del proceso de sinterización sugiere una fase BaTiO3 cristalina predominantemente tetragonal. Estos resultados fueron ratificados con los obtenidos por espectroscopia Raman en las bandas a 258 cm⁻¹, 305 cm⁻¹, 515 y 716 cm⁻1