Propiedades electrónicas del superconductor [Y0.8Ca0.2] (Ba0.5Sr0.5)2 Cu3 O7-δ

Abstract

Presenta el estudio de las propiedades estructurales y electrónicas del superconductor [Y0.8Ca0.2](Ba0.5Sr0.5) 2Cu3O7−δ. Este compuesto es una variante del superconductor tradicional YBa2Cu3O7−δ y se obtiene de dopar las posiciones de los elementos Y y Ba con Ca y Sr respectivamente. Debido a que el YBa2Cu3O7−δ es uno de los superconductores más estudiados, el análisis de las propiedades del compuesto fue más profundo gracias a la basta información que se encuentra en la literatura sobre el YBa2Cu3O7−δ. El compuesto [Y0.8Ca0.2](Ba0.5Sr0.5) 2Cu3O7−δ fue preparado por el método Sol-Gel, un método químico más barato que el método físico de Reacción de Estado Sólido (RES) para la preparación de superconductores. El método Sol-Gel reduce las impurezas o fases secundarias, además de necesitar solo dos tratamientos térmicos para obtener el compuesto superconductor. Se preparará una muestra de YBa2Cu3O7−δ y una de [Y0.8Ca0.2] (Ba0.5Sr0.5) 2Cu3O7−δ para poder comparar los resultados que obtengamos de cada una de las muestras. La estructura cristalina de las muestras se estudió mediante la técnica de Difracción de rayos-X (DRX), mientras que la estructura electrónica se estudió mediante la técnica de Espectroscopía de Fotoemisión de rayos X (XPS) tomándose medidas a temperatura ambiente (estado normal) y a 30 K (estado superconductor) para ambas muestras. Ambas técnicas fueron apoyadas por el método de Refinamiento Rietveld, el cual nos proporcionará tanto los parámetros cristalográficos como el diagrama de densidad electrónica. Los resultados obtenidos mostraron que la estructura cristalina de nuestro superconductor cambiaba de ortogonal a tetragonal con respecto a la del YBa2Cu3O7−δ debido a las incorporaciones de los elementos Ca y Sr al compuesto base, también se observó muchas variaciones en los parámetros de red del compuesto. En el análisis de la estructura electrónica se reveló la existencia de los 3 estados de oxidación del cobre presentes en nuestro compuesto, Cu1+, Cu2+ y Cu3+. Además, se comprobó la existencia de la hibridización Cu3d-O2p. Por último, el diagrama de densidad electrónica corrobora el mayor comportamiento metálico del compuesto con respecto al YBa2Cu3O7−δ.