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Cromitas, titanatos y cermets de Pt-YSZ-CeO2 han sido investigados como potenciales materiales de electrodo para un concepto alternativo de Pilas de Combustible de Óxidos Sólidos (SOFC), las pilas SOFC simétricas (SFC). En esta configuración, el mismo material de electrodo se utiliza simultáneamente como ánodo y cátodo.
Materiales utilizados de interconector, como las cromitas, podrían ser considerados como potenciales electrodos SFC, al menos con hidrógeno puro como combustible y a temperaturas relativamente elevadas, debido a que no presentan una actividad catalítica relevante hacia la oxidación de hidrocarburos. Esto puede ser superado mediante la sustitución parcial del Cr, en el sitio B de la perovskita, por otro metal de transición como Mn. La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3-δ (LSCM) es un buen candidato para SFCs, generando rendimientos superiores a 500 y 300mW/cm2 empleando hidrógeno y metano puro como combustibles, respectivamente, a 950 oC.
De igual manera, conductores electrónicos comunes, tipo-n, tradicionalmente considerados como materiales de ánodo, como los titanatos de estroncio, podrían también funcionar bajo condiciones oxidantes como cátodos, substituyendo parte del contenido en Ti por Fe para introducir conductividad tipo-p. Estudios electroquímicos preliminares en SFCs basadas en La4Sr8Ti12-xFexO38-δ muestran que pueden funcionar razonablemente bien bajo hidrógeno húmedo a alta temperatura.
Un tercer grupo de materiales lo constituye la base típica de cualquier material cermet de ánodo, esto es YSZ, CeO2 más un colector de corriente. Se ha encontrado que esta combinación puede ser optimizada para funcionar como electrodo SFC, dando lugar a rendimientos del orden de 400mW/cm2 en hidrógeno puro húmedo a 950oC.

La principal ventaja de las SOFC tubulares frente a las planares es el sellado de la cámara anódica y catódica a bajas temperaturas. Además la densidad de energía volumétrica de las pilas tubulares es inversamente proporcional al diámetro del tubo, que añadido a los tiempos cortos de encendido y apagado hacen que las mini-tubulares sean interesantes para usos de baja potencia.
Se han fabricado y caracterizado SOFC tubulares soportadas en ánodo de 3mm de diámetro y de 150 mm de longitud, 400µm de espesor, con electrolito de YSZ depositado por spray de 15-20 µm. Los tubos de NiO-YSZ son producidos por prensado isostático. La caracterización eléctrica se ha realizado empleando H2-Ar como combustible anódico (5, 10, 100%vol) y  aire para el cátodo. Los cátodos empleados son pintura de Pt o capas de LSF (con YSZ o SDC) de entre 20-50µm. Los OCV medidos ajustan con la predicción prevista de la ley de Nernst lo que indica que las capas de YSZ son estancas al paso de gas. Las curvas I-V muestran una corriente eléctrica máxima próxima a 500mW/cm2 operando a 850ºC. También se han realizado medidas de impedancia compleja para determinar la resistencia de los diversos componentes de la pila.

El objetivo de este trabajo es estudiar en un amplio rango de temperaturas (1000-1450ºC) y mediante difracción de rayos-X (DRX) las posibles reacciones en estado sólido que pueden tener lugar en las regiones interfaciales de sistemas constituidos por composites NiO-Ce0.9Gd0.1O1.95 (NiO-GDC) con un 50% en peso de NiO, y de Cermets Ni- Ce0.9Gd0.1O1.95 (Ni-GDC) con un 39% en volumen Ni, y electrolitos basados en soluciones sólidas Ce0.9Gd0.1O1.95 (GDC). Y así mismo, estudiar la compatibilidad termoquímica y termomecánica entre los distintos materiales cerámicos que constituyen los sistemas electrolito/ánodo.
Se confirma mediante MEB y análisis EDAX que los sistemas cosinterizados entre 1350 y 1400ºC durante 2h y constituidos por un electrolito basado en ceria (GDC) y un ánodo basado en un cermet níquel-ceria (Ni-GDC), presentan una buena adherencia entre capas, sin la formación de defectos y sin la presencia de interdifusión de especies a lo largo de la región interfacial. Es decir, se confirma que ambos materiales, Ni-GDC y GDC son compatibles termoquímica y termomecánicamente.

Se prepararon materiales compuestos basados en óxido de cerio dopado con gadolinio (TGO) con adicciones de sílice, con sílice y óxido de lantano y silicato del lantano, mediante procesamiento cerámico convencional con objeto de confirmar el papel secuestrante de sílice de las adicciones. La caracterización estructural, microestructural y eléctrica de las muestras confirmó la formación de una fase tipo apatito basada en silicato de lantano a partir de la reacción de la sílice con el óxido de lantano. La formación de esta fase ocurre en paralelo con un incremento significativo de la conductividad a través del borde de grano de estos materiales. La interacción entre los constituyentes, incluyendo la difusión del La al CGO, y el Ce y el Gd a la fase apatito, no tiene consecuencias significativas sobre el comportamiento eléctrico de estos materiales. Resumiendo, el óxido de lantano es capaz de eliminar las fases silicias del borde de grano del CGO.

El fenómeno cooperativo constituye un importante mecanismo para explicar las propiedades magnéticas de las perovskitas manganitas TRMnO3, en las que el catión de tierra rara, TR, y/o el catión Mn3+ son parcialmente reemplazados por cationes divalentes. Por esta vía el ión de manganeso cambia de estado de valencia (Mn3+  Mn4+), generando fuertes interacciones magnéticas. En el presente trabajo se describe el caso de las soluciones sólidas GdCoxMn1-xO3 (0.0 ≤ x ≤ 1.0) para las que la interacción antiferromagnética entre la subred del Gd3+ y la red Mn/Co lleva a una inversión del momento magnético a baja temperatura. No se ha observado inversión para la serie LaCoxMn1-xO3, en que la temperatura de orden puede alcanzar un máximo de 235K para LaCo0.50Mn0.50O3, mientras que en el caso de GdCo0.50Mn0.50O3, en que sí se observa inversión, la temperatura de orden es sólo de 120 K para una razón Co/Mn similar.
Las propiedades magnéticas se describen en términos de dos regímenes diferentes: uno, para x < 0.5, cuando Co sustituye al Mn en la manganita GdMnO3 y otro, para x > 0.5, cuando Mn sustituye a Co en la cobaltita GdCoO3. Las interacciones magnéticas se maximizan a x(Co) = 0.50. Esta hipótesis se discute en términos de los respectivos estados de oxidación de ambos cationes: manganeso (Mn3+ / Mn4+) y cobalto (Co2+ / Co3+).  

La serie de compuestos La2Mo2-yByO9-δ (B=Cr and Nb) ha sido preparada en forma de materiales nanocristalinos a partir de un método de precursores liofilizados. La caracterización estructural y estabilización del polimorfo-β de alta temperatura fueron investigadas por difracción de rayos-X de alta resolución (XRD) y calorimetría diferencial de barrido (DSC). La conductividad total fue estudiada por espectroscopía de impedancia en el rango de temperaturas de 200-800ºC. El Nb tiene una solubilidad límite de solo y=0.1 en La2Mo2O9 y estabiliza el polimorfo-β a temperatura ambiente. Por otra lado, el Mo puede ser parcialmente substituido por Cr hasta y=1 estabilizando también el polimorfo-β. Estas sustituciones no mejoran la conductividad iónica de la fase original La2Mo2O9. Únicamente la muestra con mayor contenido en Cr mostró un aumento significativo de la conductividad, el cual parece ser explicado por un incremento de la contribución electrónica debido a la reducción del Cr.   

Se han conseguido preparar monocristales de 10 óxidos mixtos de la serie LnMn2O5 (Ln= Y, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho y Er) mediante síntesis hidrotermal optimizada, en un único paso y sin tratamientos térmicos posteriores partiendo de las correspondientes sales metálicas en disolución acuosa a 240 ºC. Los monocristales obtenidos son relativamente grandes, de varias micras y su morfología varía a lo largo de la serie: es poligonal en el caso de los compuestos de los lantánidos del inicio de la serie (Ln= Pr, Nd, Sm, Eu y Gd) y acicular en el caso de los compuestos de Y y de los lantánidos del final de la serie (Ln= Tb, Dy, Ho y Er). Tras el análisis de los productos obtenidos empleando distintas condiciones de síntesis atribuimos la diferente morfología a una mayor velocidad de crecimiento cristalino a lo largo del eje c cuando intervienen los iones más pequeños (Y, Tb, Dy, Ho y Er) debido a la mejor adaptación de éstos últimos a la estructura cristalina del compuesto.

Las prestaciones termoeléctricas de las cerámicas basadas en óxidos de cobalto pueden ser aumentadas por la disminución de la resistividad eléctrica. Esto puede realizarse aumentando el tamaño de grano y alineándolo en una dirección preferencial, utilizando el método de zona flotante inducida por láser (LFZ). En este trabajo, se han crecido cerámicas termoeléctricas de composición Bi2Ca2Co1.7Ox a tres velocidades diferentes, 15, 30 y 50 mm/h. Se ha encontrado que las condiciones de crecimiento tienen poca influencia en las propiedades termoeléctricas. En todos los casos, la microestructura está formada por capas alternadas de cobaltitas, con pequeñas inclusiones de CoO. A pesar de ello, el poder termoeléctrico medido es mayor de lo habitual para este tipo de materiales preparados por métodos convencionales en estado sólido. Este resultado preliminar está originado, probablemente, por la formación de vacantes de oxígeno.

Desde el descubrimiento de los superconductores de alta Tc, muchas investigaciones han sido realizadas sobre las diferentes propiedades de estos materiales, especialmente sobre la temperatura de transición dentro del estado superconductor. Los cupratos de rutenio pertenecen a una nueva clase de compositos, los cuales fueron sintetizados por primera vez por Bauernfeind en 1995. Bernhard y colaboradores descubrieron, en 1999, la coexistencia del ferromagnetismo y la superconductividad en esta fase, lo cual es conocido como un fenómeno antagonistico en el electromagnetismo debido a las interacciones spin-carga establecidas en estos estados. Sin embargo, la naturaleza física de los estados superconductores y magnéticos aun no son muy claros. El oxigeno no-estequiométrico (intersticial) es considerado como una causa de la no-uniformidad de las propiedades de la muestra. En este articulo, los resultados de espectroscopia mecánica en muestras de Ru-1212 son presentados, mostrando un espectro anelástico complejo, el cual fue atribuido a la movilidad de los átomos de oxigeno intersticial en la red de Ru-1212.

La mecanosíntesis de CaTi1-xMnxO3-δ nanocristalino es presentada por primera vez. Polvos reactivos de CaO, TiO2 anatasa y Mn2O3 (Aldrich) fueron pesados en las cantidades estequiométricas adecuadas para obtener CaTi1-xMnxO3-δ (x=0.05, 0.10, 0.15, 0.20, 0.30, 0.50 y 0.80) por molienda en seco en un molino planetario de alta energía utilizando contenedores y bolas de circona, en una relación masa de bolas : masa de polvo de 10:1. La rotación del planetario se mantuvo constante a 650 revoluciones por minuto (rpm) y la del contenedor a 1300 rpm, en el sentido inverso. La formación de una fase con estructura de perovskita fue identificada a través del análisis de los polvos por difracción de rayos X, siendo esta fase claramente mayoritaria en los polvo molidos durante 180 min y sin observarse la formación de compuestos intermediarios. Los patrones de difracción de rayos X también indicaron una disminución de los parámetro de red con el aumento del contenido en Mn, en acuerdo con el menor rayo iónico de Mn3+ o Mn4+ comparado con el del catión Ti4+. El tamaño medio de los cristales fue estimado entre 5 y 30 nm a partir de gráficos de Williamson-Hall y confirmado por microscopia electrónica de transmisión.

Se sintetizaron materiales cerámicos de titanato de estroncio dopado con escandio mediante reacción en estado sólido De acuerdo a la composición Sr1-1.5xScxTiO3 con x= 0-0.1. Las propiedades estructurales y el desarrollo microestructural se estudiaron mediante XRD y SEM. La propiedades dieléctricas se estudiaron como función de la temperatura  y de la frecuencia en el rango de la frecuencias de radio. Se observó que los parámetros de red, la densidad y el tamaño del grano disminuyen ligeramente con el contenido en Sc. La permitividad dieléctrica y las perdidas también disminuyen. El dopado con Sc tiene un efecto muy ligero sobre el comportamiento paraeléctrico cuántico del titanato de estroncio y no se observó anomalías dioeléctricas , lo que está probablemente relacionado con la baja solubilidad del Sc en posiciones del  Sr en la estructura tipo perovskita del titanato de estroncio.

Se depositaron películas de ZnO sobre sustratos de zafiro (001) utilizando dietil zinc y butanol terciario como precursores. La influencia de los diferentes gases portadores (H2 y He) sobre las propiedades se estudió mediante la caracterización estructural (XRD), microestructural (SEM) y composicional (SIMS). La intensidad del pico de difracción más importante del plano (002) del ZnO aumentó en dos órdenes de magnitud cuando se utiliza He como gas portador indicando un incremento significativo de la cristalinidad. La superficie de las muestras crecidas utilizando H2 y He está formada por granos en forma de hoja y de forma esférica respectivamente. El contenido en hidrógeno (H) en la película es mayor cuando se utiliza H2 que cuando se utiliza He, indicando que la cantidad de hidrógeno está influenciada por el H2 del gas portador. La emisión ultravioleta domina el espectro PL de baja temperatura. La emisión de las películas de ZnO utilizando He muestra mayor calidad óptica y más centros de emisión.

Los altos valores de los coeficientes dieléctricos y piezoeléctricos en las piezocerámicas son debidos a la superposición de los efectos intrínsecos y extrínsecos. El objetivo de este trabajo es profundizar en los mecanismos presentes en las cerámicas y que producen estos efectos. Se asume que el efecto intrínseco tiene un comportamiento lineal que es independiente de la temperatura, mientras que el efecto extrínseco, producido por el movimiento de paredes de dominio, tiene una dependencia no lineal y depende de la temperatura. También puede aceptarse que a muy baja temperatura la contribución extrínseca desaparece, debido a que los dominios se congelan. Además se considera que los efectos intrínsecos y extrínsecos son independientes y pueden sumarse. Estas hipótesis permiten calcular los coeficientes lineal, intrínseco y extrínseco. Se han realizado medidas lineales de los coeficientes elásticos, dieléctricos y piezoeléctricos a muy baja temperatura, así como medidas no lineales, sobre diferentes cerámicas. Se analiza la diferente repercusión de las paredes de dominio de 180º y de no-180º en los coeficientes dieléctricos y piezoeléctricos. Se ha desarrollado un modelo de contribución extrínseca por dominios de no-180º con estructura laminar de dominios ferroeléctricos en los granos de la cerámica. La anisotropía dieléctrica no lineal, (∆ε11)NL>(∆ε33)NL, se ha medido y confirma dicho modelo.

Este artículo trata de simulación por ordenador y del análisis de superficies mediante técnicas nucleares, que son no destructivas. Se usa el “método de análisis en energia” para reacciones nucleares, así como el de difusión elástica. Se simulan en ordenador espectros en energía que se comparan com datos experimentales, de lo que resulta la obención de información sobre la composición y los perfiles de concentración de la muestra. Este método se aplica con éxito em muestras espesas y planas de grafito, cuarzo y zafiro y muestras conteniendo películas finas de óxido de aluminio. Se calculan perfiles en profundidad de núcleos de   12C y de 16O a través de reacciones (d,p) y (d,α) inducidas por deuterones. Se utiliza también la difusión elástica de iones (4He)+, tanto a Rutherford como resonante.