Ordenamiento catiónico en fases de Ruddlesden-Popper de orden 3 estudiado por Difracción de Neutrones y Espectroscopía de Absorción de Rayos X

JESUS VEGA CASTILLO; G. CUELLO; F. PRADO

Bahía Blanca

Encuentro; XIII Reunión Anual de la Asociación Argentina de Cristalografía; 2017

Asociación Argentina de Cristalografía

Las fases de R-P An+1BnO3n+1 con n = 1,2 y 3 han sido estudiadas en los últimos años para ser utilizados como cátodo en las celdas IT-SOFC. Entre estos materiales podemos mencionar la cobaltita LaSr3Fe1.5Co1.5O10- (n = 3) [1]. En este caso la presencia de metales de valencia mixta inducen una elevada concentración de vacancias de oxígeno, lo cual facilita la conductividad iónica en estos compuestos. Con el objetivo de incrementar la conductividad iónica se exploró la incorporación de Ga3+ en el sitio B formando la solución sólida LaSr3(GaxFeyCo1-x-y)3O10- [2].En este trabajo, se ha estudiado la estructura cristalina de compuestos LaSr3(GaxFeyCo1-x-y)3O10- para distintos valores de x e y, usando las técnicas de Difracción de Neutrones (NPD) y Absorción de Rayos X (XAS) en los bordes K del Fe y Co, barriendo las zonas cercana al borde (XANES) y extendida (EXAFS). Los refinamientos por el método de Rietveld de los patrones NPD sugieren que los cationes de Fe y Co no están distribuidos con igual probabilidad en las tres capas de perovskita de la estructura, sino que el Co ocupa preferencialmente la perovskita central donde hay una mayor concentración de vacancias de oxígeno. El análisis del borde XANES permitió corroborar que los cationes de Fe tienen una valencia promedio mayor que la del Co. Finalmente el análisis de la primera esfera de coordinación mediante el ajuste de los espectros EXAFS, evidencian que para todas las composiciones estudiadas, el número de coordinación promedio de O es más alto en el Fe que en el Co. La combinación de los análisis NPD, XANES y EXAFS, sugieren el ordenamiento parcial de los cationes de Fe y Co en estos conductores mixtos.