Estructura cristalina y orden local en materiales nanoestructurados basados en circonia

I.O. FÁBREGAS; D.G. LAMAS; R.O. FUENTES; M.E. FERNÁNDEZ DE RAPP; N.E. WALSÖE DE RECA; A.F. CRAIEVICH; M.C.A. FANTINI

Mar del Plata, Argentina

Congreso; Congreso SAM-CONAMET 2005; 2005

Sociedad Argentina de Materiales - Sociedad Chilena de Metalurgia y Materiales

En este trabajo, se estudió la primer esfera de coordinación alrededor de los cationes Zr, Y y Ce (unión catión-oxígeno) en nanopolvos de ZrO2-Y2O3 y ZrO2-CeO2 mediante la técnica de EXAFS (‘extended X-ray absorption fine structure’). Para ambos sistemas, se estudiaron composiciones correspondientes a las fases tetragonal y cúbica, identificadas por difracción de rayos X (DRX) en trabajos previos. Para la fase tetragonal, se determinó que hay dos subcapas de oxígeno alrededor del Zr, con coordinación aproximadamente 5+2. Este modelo permitió obtener un mejor ajuste que el cristalográfico, 4+4. Para el sistema ZrO2-CeO2, se encontró que la transición en composición tetragonal-cúbica está asociada a un cambio del orden local alrededor del Zr, que pasa a una única capa con coordinación 5 en la fase cúbica. En el sistema ZrO2-Y2O3, no se observó un cambio similar, ya que para la fase cúbica también se obtuvo una coordinación 5+2, encontrándose sólo un descenso abrupto del factor de Debye-Waller. En el caso de los cationes Ce e Y, existe una única capa de oxígenos y no hay ningún cambio asociado con la transición mencionada. Las distancias medias catión-oxígeno obtenidas a partir de los resultados de EXAFS presentaron un excelente acuerdo con las determinadas por DRX, validando los modelos anteriores.