Examinando por Materia "Espectroscopía de Raman"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Estudio del efecto de la inclusión de nanotubos de carbono multicapa (MWCNTs) en las propiedades estructurales, eléctricas y magnéticas de muestras superconductoras de YBa2Cu3O7−δ (YBCO)
    (Universidad del Valle, 2025) Piñeiro Penagos, Carlos Ernesto; Marín Mercado, Lorena; Lopera, Wilson; GRUPO DE PELICULAS DELGADAS
    En el siguiente trabajo se estudió el efecto de la inclusión de los nanotubos de carbono multicapa (MWCNTs, por sus siglas en inglés Multi Wallet Carbon Nanotubes) sobre las propiedades estructurales, eléctricas y magnéticas del sistema YBCO-MWCNTs, según el contenido de nanotubos. Las muestras fueron elaboradas por reacción de estado sólido utilizando 0.0, 0.2, 0.4 y 0.6 %p/p de MWCNTs, con un diámetro ~20-30 nm. La identificación composicional de las muestras se realizó utilizando difracción de rayos X con el método Rietveld, que dio cuenta de fases superconductoras de Y-123 (Ortorrómbico) y de CuO en todas las muestras, así como la presencia de la fase no superconductora Y-211 en las muestras con inclusiones de MWCNTs (C02, C04 y C06 correspondientes a las concentraciones 0.2, 0.4 y 0.6 %p/p MWCNTs, respectivamente). El análisis Raman señaló la presencia de los nanotubos en las muestras C02-C06, así como, la adsorción de CO2 y la presencia de fases de Y-123(Tetragonal) en baja concentración. En las propiedades mecánicas se evidenció una reducción tanto en dureza como en rigidez de las muestras C02-C06 con respecto a la muestra sin inclusiones, C00. Cambios que se pueden asociar a la expansión y contracción durante el periodo de sinterización de las nanoestructuras, del Y-211 y del CuO en la matriz de YBCO. A su vez, a través de las curvas 𝜌 vs T, se dio cuenta de que la inhomogeneidad del sistema alcanza un máximo con la muestra C02 y disminuyó conforme se incrementó la concentración de nanotubos. De forma similar, se evidenció una disminución de forma progresiva de la temperatura crítica (𝑇𝐶) y de la temperatura crítica tridimensional (𝑇𝐶3𝐷). Se apreció que las muestras C00 y C06, así como las C02 y C04 presentan un comportamiento comparable al presentar respuestas similares de magnetización y de resistividad en función de la temperatura. Siguiendo la relación de la inhomogeneidad con respecto al porcentaje de inclusiones, los parámetros ξ (longitud de coherencia) y λeff (longitud de penetración efectiva) del sistema se comportaron de forma análoga, consiguiendo un descenso significativo del valor del campo crítico para la muestra C02 y una mejora de éste para la muestra C06 con respecto a la C00. Por último, el ensanchamiento de las 𝑇𝐶 a medida que se incrementaba la concentración de nanotubos dio cuenta de un aumento del número de interacciones débiles por acople tipo Josephson entre los granos superconductores.