Efecto del dopaje de La3+ sobre la estructura cristalina de cerámicos base BaTiO3

Abstract

Se presentan los resultados de la síntesis y evolución estructural de electrocerámicos base BaTiO3 dopados con La3+ de acuerdo a la formula Ba1-4xTi1-xLa4xO3 utilizando el método de reacción en estado sólido con x= 0.01, 0.0125, 0.015, 0.025, 0.0375, 0.0425, 0.05, 0.055 y 0.625% en peso de La3+. Los polvos se molieron en mortero de ágata con acetona como medio de control, posteriormente se decarbonataron a 900°C durante 5 horas. Estos polvos se compactaron uniaxialmente en frío, hasta obtener pellets de aproximadamente 10 mm de diámetro y 2 mm de altura sinterizándose a 1200°C durante 5 horas en aire. Los resultados de DRX mostraron la presencia de BaTiO3 con estructura cúbica (JCPDS 750211); asimismo, se encontró la fase secundaria La4BaTi4O15 (JCPDS 390831) para x >= 0.05, lo cual nos indica el límite de solubilidad. El contenido de La3+ analizado en las muestras por EDS aumentó con el aumento de dopante y el contenido de Ba2+ disminuyó por lo que se atribuye una sustitución de La3+ por Ba2+. Los mapeos de distribución elemental mostraron una distribución homogénea de La3+, Ba2+, Ti4+ y O2-. Las muestras se caracterizaron por microscopia electrónica de barrido (MEB), difracción de rayos X (DRX) y Espectroscopia Raman.