Preparación y caracterización de las cerámicas superconductoras del compuesto YBa2Cu3O7-δ contenido praseodimio

Abstract

Pretende obtener los cerámicos superconductores según la fórmula de estequiometria: (Y 1-x Pr x) Ba2 Cu3 O7-δ mediante el método de la reacción de estado sólido (RES) de los materiales poli-cristalinos en forma de polvo. Partiendo de los precursores de estado sólido en la ruta de la síntesis, se transforma los reactivos en otra fase con la composición final deseada, lo que requiere de altas temperaturas de exposición, en estas condiciones los átomos de los reactivos se difunden a través de los materiales sólidos para reaccionar de una manera más efectiva realizándose primero una nucleación y luego un crecimiento. [1,2]. Las muestras que han sido preparadas por el método de J.J. Neumeier y S. Lei presentan una transición de la fase ortorrómbica a la fase ortorrómbica-tetragonal manteniendo el estado superconductor, para las seis muestras preparadas con concentraciones de Pr=0.0, 0.1, 0.2, 0.4, 0.5 y 0.6, la temperatura crítica se mantiene constante en 93 K que es la temperatura crítica del YBa2 Cu3 O7. Esto significa que en este proceso los iones de Pr no reemplazan a los iones Y en los sitios de estos en la estructura, sino que forman otras fases como el PrBaO 3 y el BaCuO2, manteniéndose como consecuencia los pares de Cooper de los planos CuO2, estas son comprobadas por las técnicas de difracción de rayos-x, magnetización y microscopía electrónica de barrido. Las muestras que han sido preparadas por el método de J.J. Neumeier y D. Han Ha, presentan una transición de la fase ortorrómbica a la fase ortorrómbica-tetragonal con un cambio del estado superconductor al estado magnético. Para las tres primeras muestras al aumentar la concentración de Pr=0.1, 0.2 y 0.3, la temperatura crítica disminuye de 92, 85 y 52 K respectivamente, manteniéndose el estado superconductor. Esto significa que los iones de Pr reemplazan a los iones de Y en los sitios de éstos en la estructura obteniendo como consecuencia la ruptura de los pares de Cooper de los planos CuO2 Mediante este método se preparó una cuarta muestra para una concentración de Pr=0.5, que con las medidas de magnetización presenta un estado paramagnético y con las medidas de la susceptibilidad inversa presenta un estado antiferromagnético. Para cambiar del estado superconductor al estado magnético de los materiales YBa2 Cu3 O7 con la introducción de iones de Pr en lugar de los iones Y, el método de Neumeier-Han Ha resulta ser más óptimo, las cuales son comprobadas por las técnicas difracción de rayos-x, magnetización y espectroscopia de µ-Raman.