Relación de la estructura con las propiedades eléctricas en solución sólida La2/3-xLi3xTiO3 (0.03 x 0.167)

Ibarra Rodríguez, Jorge y Torres Martínez, Leticia M. y Várez, Alejandro y León, Carlos y Santamaría, Jacobo y Sanz, Jesús (2002) Relación de la estructura con las propiedades eléctricas en solución sólida La2/3-xLi3xTiO3 (0.03 x 0.167). Ciencia UANL, 5 (1). ISSN 1405-9177

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Resumen

En este trabajo se investigó la solución sólida La2/3-xLi3xTiO3 (0.03<x<0.167) por las técnicas de difracción de rayos-X en polvos (DRX), espectroscopía de impedancias (EI) y resonancia magnética nuclear (RMN) de 7Li. En estas muestras se observó un cambio en la simetría de tetragonal a ortorrómbica cuando disminuye el contenido de litio por debajo de x=0.06. Hallamos que las modificaciones estructurales producidas se deben principalmente al ordenamiento de las vacancias a lo largo del eje c. Estas modificaciones disminuyen gradualmente al incrementarse el contenido de litio en la solución sólida. Se detectaron dos señales de litio con diferente constante cuadrupolar para el espectro de RMN del 7Li en las perovskitas ortorrómbicas/tetragonales, las cuales asociamos con dos sitios cristalográficos para el litio dentro de la estructura. Para la perovskita de composición La0.5Li0.5TiO3, se realizó un experimento enfriándola rápidamente desde 1300° C en nitrógeno líquido. En ésta se detectó una elevada movili- dad del litio en el espectro de RMN del 7Li. Para las perovskitas analizadas, la dependencia de la conductividad eléctrica con el contenido de litio no sigue el comportamiento esperado, basado en la teoría de una distribución aleatoria de los átomos de La y Li sobre los sitios A. La conductividad DC aumenta rápidamente con el contenido de litio en las muestras ortorrómbicas, aunque el cambio es mucho más gradual en las tetragonales, donde la distribución de las vacancias se desordena progresivamente. En todas las perovskitas analizadas, la dependencia de la conductividad dc con la temperatura muestra un comportamiento no-Arrhenius con energías de activación de 0.39±0.02 eV y 0.29±0.02 eV en los rangos de temperatura de 160 – 250 y 250 – 360 K, respectivamente.

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