Confinamiento del pentóxido de vanadio V2O5 y la influencia del tamaño en sus propiedades ópticas

El pentóxido de vanadio V2O5 es un semiconductor que podría fundamentar aplicaciones en dispositivos optoelectrónicos, fotovoltaicos, memorias RRAMs o PCM de consumo optimizados un comportamiento no-ohmico relacionado con la presencia de vacancias de oxígeno y exhibir un gap óptico de 2.3 eV estas propiedades pueden variar con estímulos eléctricos u ópticos, modificando los parámetros de la síntesis o con el tamaño de las estructuras de V2O5. Así, estudiar cómo el confinar o miniaturizar el tamaño de partículas de V2O5 modifica su gap de energía óptico favorecería el posible desarrollo de aplicaciones afines y la comprensión de los anteriores efectos del V2O5. En este trabajo son sintetizadas por el método de sol-gel por ruta no acuosa seis muestras de V2O5 diferenciadas por las temperaturas de calcinación empleadas desde 400 hasta 500 °C. Mediante difracción de rayos X y espectroscopia Raman solo se encuentran picos del V2O5 en los rangos de medición para las seis muestras. Esto sugiere la existencia de una fase alpha-V2O5 pura en dichas muestras. También con ambas técnicas se encuentra un comportamiento no-monótono en función de Tcal de las seis muestras que da cuenta de una correlación entre los parámetros de red a, b, c, el volumen de la celda unitaria ortorrómbica Vcel, c/a y c/b, la posición de los picos Raman, las intensidades de estos picos normalizadas con el pico Raman máximo (Bg de 142 cm^-1) y el gap óptico Eg directo medido con espectroscopia ultravioleta-visible. En esta correlación estas cantidades alcanzan su valor máximo hacia la muestra de Tcal = 438 °C intermedia con excepción de Eg que presenta un mínimo local para esta Tcal de 438 °C. A su vez, este Eg directo varía de 2.23 hacia 1.22 Estos análisis en concordancia con [1] apuntan hacia que este comportamiento de Eg(Tcal) se debe a la existencia de vacancias de oxígeno en determinados porcentajes en el V2O5 y a variaciones estructurales entre muestras como las evidenciadas anteriormente.

• Autores: Hernandez Gomez, Daniel Fabian
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2021
• Institución: Universidad de los Andes
• Repositorio: Séneca: repositorio Uniandes
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/56537
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/1992/56537
• Palabra clave: Pentóxido de vanadio V2O5; Nanopartículas; Confinamiento; Gap de energía óptico; Gap de energía electrónico; Gap de energía directo; Gap de energía indirecto; Sol gel no acuoso; Difracción de rayos X; Espectroscopia Raman; Espectroscopia ultravioleta visible; Método de Tauc; Desviación estándar del método de Tauc; Vacancias de oxígeno; Intensidad Raman; Corrimiento Raman; Teoría del funcional de densidad; Temperatura de calcinación; Óxidos metálicos Vanadium Pentoxide V2O5; Nanoparticles; Confinement; Optical Band Gap; Electronic Band Gap; Direct Band Gap; Indirect Band Gap; Nonaqueous Sol Gel; X Ray Diffraction; Raman Spectroscopy; Ultraviolet Visible Spectroscopy; Tauc Plot Method; Standard Deviation of Tauc Plot Method; Oxygen vacancies; Raman Intensity; Raman Shift; Density Functional Theory; Calcination Temperature; Metal oxides; Física
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