Propiedades structurales y eléctricas comparadas del sistema

DI PRÁTULA, P.; TERNY, S.; FRECHERO M. A.

Congreso; 98ª Reunión Nacional de la Asociación Física Argentina; 2013

El estudio de los materiales vítreos con metales de transición en su composición presenta interés tecnológico por aplicaciones tales como ?memory switching?, ?threshold technique?, etc. El estudio de la conductividad eléctrica de esta clase de vidrios muestra un comportamiento de semiconductor y esto se explica por la presencia simultánea de estados reducidos y oxidados del ión del metal de transición. Para este trabajo sintetizamos una serie de vidrios a base de óxido de telurio utilizando el método quenching (enfriamiento rápido del fundido). La composición de estos vidrios puede ser representada mediante la siguiente formula molecular: xCu2O (1-x)(0.5V2O5 0.5MoO3) 2TeO2 donde x toma valores entre 0,1 y 0,9. El objetivo es comparar las propiedades estructurales y eléctricas del sistema modificado con Cu2O con el sistema modificado con Ag2O (xAg2O (1-x)(0.5V2O5 0.5MoO3) 2TeO2) y poner en evidencia la magnitud de la naturaleza mixta de la conductividad, i.e. iónica y electrónica, en ambos sistemas. Las técnicas aplicadas son: DSC (Calorimetría Diferencial de Barrido), densidad, FTIR (Espectroscopia Infrarroja), EIS (Espectroscopia de Impedancia Electroquímica), etc. De los valores de densidad obtenidos en función de la concentración del óxido modificador, se estimaron cantidades microscópicas relacionadas como: Volumen Molar, OPD % y la distancias medias entre los iones de Cu-Cu, Ag-Ag, y V-V y se las comparó con la energía de activación del proceso de conducción. De la espectroscopia de impedancia se obtuvieron los valores de conductividad se representaron en función del recíproco de la temperatura y se observaron dos regiones de diferente pendiente. El punto de intersección entre ambas rectas define una temperatura que depende de la composición de la muestra. Esta temperatura se asocia a la mitad del valor de la temperatura de Debye, definida por la relación: hνPh = kθD  νPh = Frecuencia de fonones ópticos. h = Constante de Planck. k = Constante de Boltzmann. θD = Temperatura de Debye.  Encontramos que ambos sistemas llevan un comportamiento similar de la conductividad cuando las concentraciones de los óxidos modificadores tienden a sus valores extremos (x=0 ó x=1). Que para valores de x próximos a 0.5 la diferencia observada en la conductividad puede justificarse con los cambios de la estructura observados en la matriz vítrea. Además, del trabajo surge que podría haber una mejor interacción entre los orbitales de Cu-V que entre los de Ag-V, habida cuenta de su diferente tamaño. Y que esta interacción favorable facilita el transporte eléctrico a través de la matriz alcanzando elevados valores de conductividad con bajas energías de activación.