Síntesis y Caracterización Termoeléctrica de Compósitos de Ca1-xGdxMnO3/Ag

Mediante el método de reacción de estado sólido fue posible preparar muestras policristalinas del compuesto Ca1-xGdxMnO3 (0 ≤ x ≤ 1). La estructura cristalina de las muestras se estudió a través de un análisis de difracción de rayos-X, por medio del refinamiento Rietveld. En todas las muestras estudiadas se encontró la presencia de la fase CaMnO3, la cual cristaliza en una estructura ortorrómbica. Los parámetros de red aumentaron con el incremento del contenido dopante. Las propiedades morfológicas fueron estudiadas a través de microscopía electrónica de barrido (MEB) mostrando una composición granular. Las propiedades de transporte se estudiaron a partir de mediciones de resistividad eléctrica r(T) y coeficiente Seebeck S(T) en el rango de temperatura de 85 K a 300 K. La resistividad eléctrica mostró un comportamiento de tipo semiconductor, donde el valor mínimo a temperatura ambiente fue mostrado por la muestra dopada con una concentración de gadolinio igual a x=0.05 con un valor de 0.19 Ω.cm. El coeficiente Seebeck es negativo en todo el rango de temperatura estudiado indicando una conducción dada por portadores de carga negativos. La magnitud de S(T) decrece con el contenido de gadolinio, lo que evidencia un aumento en el número de portadores de carga. A partir de las mediciones de resistividad eléctrica y coeficiente Seebeck se determinó el factor de potencia PF, el cual, tiene un valor máximo cercano a 0.2 μW/K2.cm, a temperatura ambiente, para la muestra con x=0.05. Del mismo modo, se preparó el compósito Ca0.95Gd0.05MnO3/Ag, con plata adicionada en cantidades en peso entre 0% y 10% del compuesto base. Las muestras presentan dos fases: la asociada al compuesto cerámico base CaMnO3, cuyos parámetros de red no mostraron cambios significativos y la asociada a la plata. La resistividad eléctrica mostró un comportamiento de tipo semiconductor cuyo valor mínimo a temperatura ambiente fue para la muestra con adición de Ag=3% con un valor de 0.02 Ω.cm. El coeficiente Seebeck es negativo en todo el rango de temperatura estudiado y su magnitud decrece con la adición de plata. A partir de las mediciones de resistividad eléctrica y coeficiente Seebeck se determinó el factor de potencia termoeléctrico el cual a temperatura ambiente registra valores cercanos a 1.8 μW/K2.cm para la muestra con 3% de plata adicionada. Los resultados obtenidos permiten proponer estos compuestos cerámicos como componentes promisorios en el desarrollo de refrigeradores y generadores de estado sólido.

• Autores: Garavito Jaramillo, Jonathan
• Fecha de publicación: 2019
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/69648
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/69648; http://bdigital.unal.edu.co/71706/
• Palabra clave: 53 Física / Physics; Termoelectricidad; Cerámicas de CaMnO3; Propiedades de transporte; Compósitos; Thermoelectricity; CaMnO3ceramics; Transport properties; Composites
• Rights: openAccess
• License: Atribución-NoComercial 4.0 Internacional