Descripción del proyecto
DESCUBRIR MECANISMOS DE ACOPLAMIENTO EFECTIVOS ENTRE LOS DIFERENTES GRADOS DE LIBERTAD (ELASTICO, CARGA Y ESPIN) EN OXIDOS FUERTEMENTE CORRELACIONADOS ES LA BASE PARA EL DESARROLLO DE NUEVAS FUNCIONALIDADES Y DISPOSITIVOS BASADOS EN PROPIEDADES COMO LA FERROELECTRICIDAD Y LA MAGNETOELECTRICIDAD, EL PROYECTO COORDINADO SE ARTICULA EN DOS PARTES PRINCIPALES FUERTEMENTE INTERRELACIONADAS, LA PRIMERA PARTE TIENE COMO OBJETIVO DISEÑAR, FABRICAR Y CARACTERIZAR MATERIALES FERROELECTRICOS IMPROPIOS CON FUERTE ACOPLAMIENTO MAGNETOELECTRICO (ME) PARA APLICACIONES A TEMPERATURA AMBIENTE (RT), UNA DE SUS LINEAS DE INVESTIGACION ES DOBLE Y SE FOCALIZA EN MATERIALES MULTIFERROICOS ME DE DOS CLASES O TIPOS DIFERENTES, (A1) OXIDOS FRUSTRADOS QUE CONTIENEN HIERRO Y PRESENTAN FERROELECTRICIDAD INDUCIDA POR ORDENES MAGNETICOS CICLOIDALES Y FUERTES INTERACCIONES FE-O-FE, TALES COMO LAS PROMETEDORAS NUEVAS FAMILIAS DE COMPUESTOS MULTIFERROICOS LNBABFEO5, EN LOS QUE LA FERROELECTRICIDAD CON ORDEN ESPIRAL PERSISTE HASTA ALTAS TEMPERATURAS (CERCA O POR ENCIMA DE RT), (A2) LA FABRICACION E INVESTIGACION DE FERROELECTRICOS IMPROPIOS EN LOS QUE CONCURREN MECANISMOS QUE GENERAN MODULACIONES DISTINTAS BASADAS EN DISTORSIONES COOPERATIVAS Y ORDENES DE ESPIN, CARGA U ORBITAL (E,G, R2MM'O6, RMO3, R(CR, M)O4, AA '(MN, M)7O12), UNA SEGUNDA LINEA (A3) DESARROLLA Y CARACTERIZA A ESCALA ATOMICA PELICULAS DE ANATASA (001)-TIO2 CRECIDAS SOBRE FERROELECTRICOS (FE) A RT DE TIPO PEROVSKITA (E,G, BATIO3 (001)) PARA INVESTIGAR LA INTERFAZ FE-CATALIZADOR Y LOS EFECTOS DE INVERSION DE LA POLARIZACION ELECTRICA SOBRE LA PELICULA DE TIO2 PARA MEJORAR Y CONTROLAR LA ELECTROLISIS FOTOCATALITICA DEL AGUA MEDIANTE LA POLARIZACION DEL FE,LA SEGUNDA PARTE DEL PROYECTO EXPLORA EL USO DE MECANISMOS GEOMETRICOS PARA GENERAR FERROELECTRICIDAD IMPROPIA CON EL OBJETO DE PRODUCIR MATERIALES MULTIFERROICOS CON ACOPLAMIENTO ME A RT, ESTA ARTICULADO EN TRES LINEAS DE INVESTIGACION, LA PRIMERA (B1) ESTUDIA PEROVSKITAS DE MN CON ORDEN DE CARGA EN EL SITIO B Y ORDEN LAMINAR EN EL A, LA COMBINACION DE DICHOS ORDENES CON LOS GIROS DE LOS OCTAEDROS MNO6 PUEDE ESTABILIZAR ESTRUCTURAS POLARES NO MUY BIEN ENTENDIDAS COEXISTIENDO CON EL ORDEN MAGNETICO DEL MN A ALTAS TEMPERATURAS, LA SEGUNDA LINEA (B2) INVESTIGA FASES DE RUDDLESDEN-POPPER CON MN Y FE QUE MUESTRAN GIROS ACOPLADOS DE SUS OCTAEDROS FAVORECIENDO LA APARICION DE DIPOLOS ELECTRICOS, FINALMENTE, LA TERCERA LINEA (B3) SE ENFOCA EN FASES TIPO AURIVILLIUS DONDE UN MECANISMO IMPROPIO HIBRIDO HA SIDO PROPUESTO Y COMBINA GIRO DE OCTAEDROS CON DESPLAZAMIENTOS ATOMICOS (BI Y TI), EN ESTA LINEA ESTUDIAREMOS EL EFECTO ELECTROCALORICO PARA VALORAR EL POTENCIAL DE ESTE TIPO DE MATERIALES COMO REFRIGERADORES ECOLOGICOS, PARA ESTE PROPOSITO, SE VA A DESARROLLAR UNA NUEVA INSTALACION DE MEDIDA, EL SISTEMA SERA PROBADO CON FE CONVENCIONALES Y LUEGO SE PASARA A FASES DE AURIVILLIUS CON LA TRANSICION FE PROXIMA A 300 K, ESE ESTUDIO SE EXTENDERA AL RESTO DE LOS MATERIALES OPTIMIZADOS QUE SE ENCUENTREN EN EL RESTO DE LAS LINEAS,ESTOS OBJETIVOS REQUIEREN EL USO ESPECIALIZADO DE TECNICAS AVANZADAS DE CARACTERIZACION (NEUTRONES, RAYOS-X Y HACES DE ELECTRONES) Y LA APLICACION DE METODOS CRISTALOGRAFICOS TAMBIEN ESPECIALIZADOS PARA CARACTERIZAR LOS COMPLEJOS ORDENES ESTRUCTURAL, MAGNETICO Y ELECTRONICO, ASI COMO EL ENTORNO LOCAL DE LOS ATOMOS EN ESTOS MATERIALES, PARA ELLO SE UTILIZARAN INSTALACIONES SINGULARES COMO SINCROTRONES Y FUENTES DE NEUTRONES, OXIDOS\FERROELECTRICOS\MULTIFERROICOS\ORDEN MAGNÉTICO\CRISTALOGRAFÍA\ORDEN DE CARGA\SINCROTRÓN\NEUTRONES\ELECTROCALÓRICO\LÁMINAS DELGADAS