Espectroscopias Raman e Infrarroja de la Transformación de Fase en Calcopiritas

POLDIE OYARZUN; NESTOR E. MASSA; TOMAS VARGAS

Rosario, Sta. Fe

Congreso; 94 reunion anual de la Asociacion Fisica Argentina; 2009

Asociacion Fisica Argentina

La dinámica de la red cristalina de la calcopirita del tipo ABX$_{2}$ (semiconductores ternarios) en los cuales los iones (A, B) de hierro y cobre, están unidos al azufre (X) a través de orbitales híbridos sp$^{3}$y donde cada azufre esta rodeado por los metales en un sitio tetraédrico, se ve afectada a causa de la transición de fase que tiene lugar durante su disolución. Estos cambios se reflejan en los fonones ópticos, activos Raman ó infrarrojo, y en sus propiedades de transporte. En el presente trabajo se exponen los resultados de los estudios de transformación parcial de fase durante la disolución con ácido sulfúrico.de una muestra de calcopirita procedente de la mina La Candelaria.  La identificación de fases presentes fue estudiada por difracción de rayos X usando la metodología de Rietveld para su cuantificación. Se utilizaron espectroscopias infrarroja FT-IR (MIR) y Raman para seguir las alteraciones en los fonones ópticos de la calcopirita antes y después de su disolución. Por difracción de rayos-X fue posible identificar la formación de azufre elemental tipo ortorrómbico, y una mezcla de fases de calcopirita tetragonal y cúbica. A partir de los espectros Raman se puede seguir el cambio de fase observando la sustitución de un fonón inicial perteneciente a la calcopirita  (tetragonal) por dos fonónes ópticos representativos de la estructura cúbica. Además, la absorción en el infrarrojo medio muestra que inicialmente el material es semiconductor, y que en el transcurso de su disolución, los productos básicos que la caracterizan producen un efecto inhibitorio en la conductividad que a su vez se refleja en la velocidad de disolución.