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CONTENIDO
Mensaje de bienvenida 5
Programa 7
Conferencias Invitadas 11
Contribuciones Orales 27
Sesiones Murales 57
3a REUNIÓN ANUAL DE LA DIVISIÓN DE
MATERIA CONDENSADA
Morelia, Michoacán
Unidad Académica y Cultural
Universidad Nacional Autónoma de México
Campus Morelia
24 – 26 de septiembre de 2014
Editores
Yesenia Arredondo León
Oracio Navarro Chávez
Alan Dierick Ortega Gutiérrez
El contenido de los trabajos aceptados para este evento es
responsabilidad de los autores
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Mensaje de bienvenida
La Asamblea General de Naciones Unidas proclamó 2014 Año Internacional de la Cristalografía, conmemorando así, el centenario del éxito del uso de la difracción de rayos X como herramienta para el estudio de la materia cristalina. En los subsecuentes 100 años, el estudio de los materiales ha alcanzado un grado importante de sofisticación no solamente en los métodos para analizar la estructura de los mismos, sino también para modificar sus propiedades. A lo largo de este camino nos hemos encontrado con nuevos materiales; nuevas fases en materiales conocidos, como las diversas estructuras nanoscópicas del carbono; nuevas aplicaciones, como los transistores orgánicos, materiales bio-compatibles, materiales inteligentes, entre otros; y, por supuesto, nuevos retos, los cuales han promovido una intensa colaboración entre grupos de distintas áreas del conocimiento. Es así que este evento representa un espacio importante para compartir información de gran relevancia sobre nuevos materiales, métodos y aplicaciones relacionados con el área de la materia condensada.
Esperamos que durante este evento encuentren temáticas específicas de su interés, pero que también puedan regresar a sus instituciones con una visión amplia de la investigación actual en el área de la materia condensada. Les deseamos, además, una agradable y fructífera estancia en Morelia.
Oracio Navarro Chávez Presidente de la DMC-SMF
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COMITÉ ORGANIZADOR LOCAL
Oracio Navarro Chávez – IIM Unidad Morelia, UNAM
Yesenia Arredondo León – ENES Unidad Morelia, UNAM
Alan Dierick Ortega Gutiérrez – IIM, UNAM
MESA DIRECTIVA
Presidente: Oracio Navarro Chávez
Vicepresidente: José Manuel Cabrera Trujillo
CONSEJO CONSULTIVO
Julio Mendoza Álvarez, CINVESTAV-D.F.
Héctor Riveros Rotgé, IF-UNAM
Miguel Cruz Irisson, ESIME-IPN
Jesús Arriaga Rodríguez, IF-BUAP
Miguel Ángel ávalos Borja, IPICYT-S.L.P.
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Programa
Miércoles 24 de septiembre
8:00-10:00 Registro
9:00-9:30 INAUGURACIÓN
9:30-10:15 Conferencia invitada M1
Máximo López López (Departamento de Física-CINVESTAV, México)
10:15-11:00 Conferencia invitada M2
Alfredo Raya (Instituto de Física y Matemáticas, UMSNH, México)
11:00-11:15 OM-1 Hernández Saúl (IFM-UMSNH)
11:15-11:30 OM-2
11:30-12:00 RECESO
12:00-12:45 Conferencia invitada M3
Milton Muñoz Navia (Universidad de La Ciénega, Michoacán, México)
12:45-13:00 OM-3 Domratcheva Lada (UMSNH)
13:00-13:15 OM-4 Granados Martínez F. G. (UMSNH) 13:15-13:30 OM-5 Rangel Segura Ricardo (UMSNH) 13:30-13:45 OM-6 Rivera Garnica José Manuel (UMSNH)
13:45-14:00 OM-7
14:00-16:00 COMIDA
16:00-16:15 OM-8 Anguiano Galicia Ma. De Jesús (UMSNH)
16:15-16:30 OM-9 Juanico Lorán José Antonio (UPVM)
16:30-16:45 OM-10 De la Torre Medina Joaquín (UNAM) 16:45-17:00 OM-11
17:00-17:30 RECESO
17:00-19:00
Sesión de carteles
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Programa
Jueves 25 de septiembre
8:00-10:00 Registro
9:00-09:45 Conferencia invitada J1
Luis Antonio Pérez López (Instituto de Física-UNAM, México)
9:45-11:30 5o FORO DE VINCULACIÓN UNIVERSIDAD-INDUSTRIA
11:30-12:00 RECESO
12:00-12:45 Conferencia invitada J2
Miguel Cruz Irisson (Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Culhuacan, IPN México)
12:45-13:00 OJ-1 Corrales Mendoza I. (CINVESTAV-MEX) 13:00-13:15 OJ-2 Reyes Usuga A. M. (UMSNH-UNAM) 13:15-13:30 OJ-3 Estrada Chávez Francisco (UNAM) 13:30-13:45 OJ-4 Soto Guzmán Tania E. (UNAM) 13:45-14:00 OJ-5 Conde Gallardo Agustín (CINVESTAV-MEX)
14:00-16:00 COMIDA
16:00-16:15 OJ-6 Alfonso López Ismeli (UNAM) 16:15-16:30 OJ-7 Mendoza Álvarez Julio (CINVESTAV-MEX)
16:30-16:45 OJ-8
16:45-17:00 OJ-9
17:00-17:30 RECESO
17:00-19:00
Sesión de carteles
18:00-19:00 Reunión DMC
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Programa
Viernes 26 de septiembre
9:00-09:45 Conferencia invitada V1
Ignacio A. Figueroa Vargas (IIM-UNAM, México)
9:45-10:30 Conferencia invitada V2
Guillermo Mendoza Suárez (Dept. Of Engineering and Computer Science Concordia University, Canadá)
10:30-11:15 Conferencia invitada V3
Armando Encinas Oropesa (Instituto de Física-UASLP, México)
11:15-11:30 OV-1 Ma. Lucero Gómez herrera (UAQ) 11:30-12:00 RECESO
12:00-12:45 Conferencia invitada V4
Oubram Outmane (Facultad de Ciencias Químicas e Ingeniería-UAEM, México)
12:45-13:30 CLAUSURA
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Programa
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Programa
Conferencias Invitadas
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Programa
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Conferencias
Invitadas
Crecimiento por epitaxia de haces moleculares de semiconductores III-N
Máximo López López
Departamento de Física, Cinvestav-IPN Los semiconductores III-N presentan un gran interés científico y tecnológico debido a las relevantes aplicaciones que tienen en la micro- y optoelectrónica. Estos materiales permiten el desarrollo de novedosos dispositivos de emisión y absorción óptica que pueden operar en longitudes de onda desde el infrarrojo hasta el ultravioleta, así como transistores de alta movilidad y alta potencia. Las propiedades ópticas y de transporte de estos dispositivos dependen fuertemente de las condiciones bajo las cuales son fabricados estos materiales. En esta plática presentaremos la síntesis de materiales semiconductores III-N mediante epitaxia por haces moleculares (MBE, del Inglés Molecular Beam Epitaxy). MBE es una técnica de crecimiento de semiconductores que permite un control muy preciso de la cantidad de material depositado a niveles menores de mono-capas atómicas. En MBE es posible estudiar el crecimiento cristalino in-situ y a tiempo real con técnicas como Difracción de Electrones de Alta Energía (RHEED, del Inglés Reflection High-Energy Electron Diffraction). Estas características hacen de MBE una técnica ideal para la fabricación de nanoestructuras. Presentaremos el estudio de las propiedades ópticas, eléctricas y estructurales de nanoestructuras de materiales III-N.
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Conferencias
Invitadas
Física fundamental en grafeno
Alfredo Raya Instituto de Física y Matemáticas, UMSNH
El Grafeno es un novedoso material que ha atraído la atención de la comunidad científica no solo por sus potenciales aplicaciones tecnológicas, sino por el peculiar comportamiento de los portadores de carga en este material, que asemeja al de partículas de ultra-alta energía en los colisionadores de partículas como el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en CERN. Esto brinda la oportunidad de verificar o extender algunos fenómenos de la física de partículas elementales en un ambiente de materia condensada (y viceversa). Presentamos algunos aspectos de la física del grafeno que conectan directamente con la fenomenología del Modelo Estándar de partículas elementales.
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Conferencias
Invitadas
Towards an alloying-route for a custom design of the magnetic properties in transition metals nanostructures
M. Muñoz-Navia
Nanotechnology Engineering Universidad de La Ciénega del Estado de Michoacán de Ocampo, Av Universidad 3000, Col Lomas
de la Universidad, 59103, Sahuayo Michoacán, México. [email protected]
Is it possible to tune the magnetic properties of clusters by alloying as it has been done in the bulk? Can one microscopically design very hard or very soft nanomaterials in a controlled way? What is the role played by the spatial distribution of the chemical species within the particle on the magnetic behavior? Indeed, the magnetic anisotropy energy (MAE) ---the energy involved in rotating the magnetisation from a low-energy direction (easy axis) to a high-energy direction (hard axis)--- determines the blocking temperature above which a super paramagnetic behaviour holds as well as the strength of the magnetic field required for writing information on the system. Therefore, understanding and controlling the stable magnetisation directions and the energy barriers between them is crucial for tailoring new magnetic devices at a microscopic level. The magnetic properties of TM nanostructures are known to be very sensitive to d-electron correlation effects and to the size, dimensionality, and composition of the system. The main purpose of this contribution is to investigate the nature of the MAE surface of small clusters as a function of the orientation of the magnetisation M going beyond the usual restrictions to high symmetry directions. To this aim, a full vectorial study covering all possible orientations of M is
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Conferencias
Invitadas
performed in the frame work of a selfconsistent tight-binding theory (SCTB). Special discussion for the Co/Rh clusters alloy will be discussed.
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Conferencias
Invitadas
Superconductores no convencionales con simetrías p y d
Luis Antonio Pérez
Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México
En ésta plática mostramos que el formalismo BCS aplicado a un modelo de Hubbard generalizado es capaz de predecir estados superconductores con simetrías s, p (quiral y no quiral) y d dentro de un mismo esquema teórico [1]. Este modelo considera interacciones electrón-electrón de salto correlacionado (o de carga-enlace), además de la repulsión coulombiana. Los resultados revelan la existencia de temperaturas críticas óptimas que ocurren a densidades electrónicas que dependen de la simetría de la brecha superconductora. Asimismo, las capacidades caloríficas electrónicas de los superconductores con simetrías p no quiral y d muestran una dependencia con la temperatura que sigue una ley de potencias, en contraste con la dependencia exponencial que presentan los superconductores con simetrías s y p quiral. Para La2−xSrxCuO4 los parámetros del modelo, en la aproximación de campo medio, fueron determinados a partir de datos experimentales obtenidos con espectroscopía de fotoemisión con resolución angular. Este modelo parametrizado permite explicar la variación de la temperatura crítica (Tc) con el dopaje (x), y reproduce la capacidad calorífica como función de la temperatura [2]. Por otra parte, hemos realizado un estudio comparativo de los estados superconductores con simetrías p quiral y p no quiral [3], donde los parámetros del modelo fueron obtenidos de la estructura de bandas ab initio del Sr2RuO4, y que está apoyada por mediciones del efecto de Haas-van Alphen. Los resultados muestran que los estados superconductores con simetrías p quiral y p no quiral tienen la misma Tc, pero diferentes valores de la amplitud de la brecha. Asimismo, ambos estados poseen prácticamente la misma energía libre de Helmholtz, lo que conduce a su posible coexistencia. Finalmente, se calcularon los
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Conferencias
Invitadas
calores específicos electrónicos para ambos estados, observando que el estado con simetría p no quiral presenta un mejor acuerdo con los datos experimentales del Sr2RuO4. [1] L. A. Pérez, et al., Int. J. Mod. Phys. B 24, 5229 (2010). [2] C.G. Galván, et al., Phys. Lett. A 376, 1380 (2012). [3] J.S. Millán, et al., Phys. Status Solidi B (2014) DOI 10.1002/pssb.201451107
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Conferencias
Invitadas
Nanoalambres semiconductores: teoría y aplicaciones
Miguel Cruz Irisson
Instituto Politécnico Nacional, Sección de Estudios de Posgrado e Investigación,
ESIME-Culhuacan, Av. Santa Ana 1000, C.P. 04430 México, D.F.
[email protected]. Durante los últimos años una de las líneas de investigación en materia
condensada a las que se ha dedicado una gran cantidad de trabajo tanto
teórico como experimental son los nanoalambres. Existe una gran
variedad de aplicaciones que van desde la optoelectrónica hasta la
nanomedicina. Los nanoalambres ofrecen ventajas respecto a otro tipo
de nanoestructuras debido a su geometría, ya que permite un rápido
redireccionamiento de las excitaciones a lo largo de su eje. La
posibilidad de aprovecharlos en la construcción de celdas solares más
eficientes enfrentan una serie de dificultades que requieren de un
profundo estudio para ser superadas. Debido a la gran demanda
energética, otro ejemplo de aplicaciones son las baterías de Li, cuyos
ánodos usan compuestos a base de carbono, y se requieren materiales
cuya densidad de energía almacenada sea mayor, como el silicio; sin
embargo existen problemas de fractura debido al gran incremento en el
volumen durante el proceso de inserción y extracción de iones de Li.
Recientemente se ha demostrado experimental y teóricamente que los
nanoalambres semiconductores, pueden usarse como ánodo en estas
baterías, pues presentan una mayor capacidad de carga en comparación
con el grafito y además disminuyen el problema de fractura durante los
ciclos de carga y descarga. Se realizará una revisión de las propiedades
electrónicas, ópticas y vibracionales en función de las principales
características de los nanoalambres: su gran superficie y el
confinamiento cuántico.
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Conferencias
Invitadas
Formación de vidrios metálicos en bulto:
De criterios semi empíricos a modelos estructurales
Ignacio A. Figueroa Instituto de Investigaciones en Materiales, Universidad
Nacional Autónoma de México
Actualmente las aleaciones base Cu y en particular las binarias
Cu-Zr y Cu-Hf, forman parte de las bases para la investigación del origen
y manipulación de la formación vítrea (GFA). También se utilizan en el
desarrollo de nuevas aleaciones tanto vítreas como nanocristalinas, que
en su mayoría son de naturaleza binaria, ternaria y cuaternaria. El
origen de la formación vítrea en aleaciones metálicas es todavía un
tanto incierto, y en la producción de las mismas todavía se siguen
ciertas reglas semi-empíricas para su diseño y producción.
Recientemente, se reportó el modelo estructural para vidrios metálicos
basado en empaquetamiento compacto. Basados en este modelo, se
desarrolló un software donde se incorporan dos principales bases de
datos para hacer sus predicciones, es decir: la información del radio
atómico y las principales propiedades elásticas para los elementos
químicos mayormente empleados en aleaciones. A partir de ellos es
posible estimar la composición de mayor formación vítrea para la
aleación de interés. Dicha proporción, es utilizada por el programa para
que en conjunto con la información de las características elásticas de
cada elemento de la base de datos, el programa calcule las propiedades
elásticas teóricas para la aleación en investigación. Los resultados de las
composiciones obtenidas por el programa han mostrado gran similitud
con las experimentalmente reportadas en la literatura para aleaciones:
binarias, ternarias y cuaternarias. También se discutirá el efecto de las
inclusiones endógenas y exógenas. Finalmente se presentará el efecto
del contenido de oxígeno sobre la GFA, en aleaciones que contienen
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Conferencias
Invitadas
elementos pertenecientes al grupo IVB de la tabla periódica (Ti, Hf y Zr)
donde se ha observado que se tiene un alto impacto.
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Conferencias
Invitadas
Microestructura y propiedades de los materials magnéticos nanoestructurados
Guillermo Mendoza-Suarez
Concordia University, Faculty of Engineering and Computer Science
1455 De Maisonneuve Bldv West Montreal, Quebec, Canada. Los materiales magnéticos permanentes (MMPs), también conocidos como imanes permanentes o duros, han revolucionado la tecnología y han hecho posible la miniaturización de una gran diversidad de dispositivos eléctricos, electrónicos y de consumo de masas. El desarrollo de los MMPs tomó lugar principalmente en la segunda mitad del siglo XX con el advenimiento de los imanes alnico, y posteriormente las ferritas de bario, pasando por los imanes de samario-cobalto; hasta alcanzar un nuevo apogeo con el desarrollo de los materiales neodimium-hierro-boro; también conocidos como imanes 2-14-1 o “neo”. El desarrollo de nuevos materiales magnéticos se ha dado a través de décadas de investigación intensa, aunado a necesidades tecnológicas o económicas, las cuales se discutirán en esta presentación. La presente discusión tiene como objetivo la revisión del estado actual de los materiales magnéticos permanentes, enfocándose principalmente en sus propiedades intrínsecas; a saber, magnetización de saturación, temperatura de Curie y anisotropía magnetocristalina. Para obtener MMPs con alto rendimiento, se requiere un entendimiento profundo de la físico-química de éstos materiales, incluyendo su composición química y las interacciones de intercambio a nivel atómico y cuántico que toman lugar. Estas se discutirán en éste trabajo.
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Conferencias
Invitadas
La crisis de las tierras raras, como se le conoce al aumento de los precios de las tierras raras; y en particular, del disprosio (Dy) y terbio (Tb), utilizados en aplicaciones de alta temperatura, ha abierto la discusión acerca de la necesidad de desarrollar nuevos materiales magnéticos libres de tierras raras o, con bajos contenidos de éstas. Para lograr esto, se requiere un acuerdo de la comunidad científica internacional y de los gobiernos occidentales de financiar la investigación en las Universidades, laboratorios y centros de investigación. Los materiales magnéticos nanoestructurados, y en particular, los nanocompositos, han jugado un papel primordial en el desarrollo de los MMPs. Se prevé que éstos seguirán siendo piezas clave en el desarrollo de la nueva generación de MMPs. Se discutirán la microestructura y los fenómenos de interacción de intercambio que dan lugar a materiales de alto rendimiento, su química, y su procesamiento. Para finalizar, se discutirán las nuevas aplicaciones que se tienen en mente, y el impacto ambiental derivado de la producción de tierras raras.
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Conferencias
Invitadas
Descifrando la interacción dipolar y sus efectos en redes de nanoalambres magnéticos
Armando Encinas Instituto de Física
Universidad Autónoma de San Luis Potosí Av. Manuel Nava 6, Zona Universitaria 78290 San Luis Potosí, San Luis Potosí
La interacción dipolar esta omnipresente en cualquier ensamble de partículas magnéticas, desde polvos compactados hasta en los bits de un disco duro de grabado magnético. Su descripción teórica así como su medición experimental siguen siendo un tema de gran actualidad. Es este sentido es de gran importancia establecer relaciones claras entre teoría y experimento. Resultados recientes han llevado, por una parte, a la identificación de nuevos métodos y protocolos para medir experimentalmente el campo de interacción, y por otra parte, esto ha llevado a entender que existe, de punto de vista teórico, un problema de identificación asociado a este campo de interacción. En la platica se hará un recuento histórico sobre como ha evolucionado este problema y se discutirán resultados recientes con el fin de explicar este problema de identificación y las consecuencias que tiene.
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Conferencias
Invitadas
Supercapacitores y microsupercapacitores: Principios y evoluciones
Outmane Oubram
Facultad de Ciencias Químicas e Ingenierías, Universidad Autónoma del Estado de Morelos
Cuernavaca Morelos, México [email protected]
Supercapacitores o condensadores electroquímicos han atraído mucha atención porque pueden proporcionar mayor densidad de potencia que las baterías, y mayor densidad de energía que los condensadores dieléctricos convencionales. También son reconicidos como dispositivos de excelente estabilidad cíclica. Tales propiedades excepcionales prometen una amplia gama de aplicaciones, tales como en los vehículos híbridos eléctricos, dispositivos electrónicos móviles, sistemas de protección de la memoria, dispositivos militares entre otros, donde la alta densidad de potencia y largo ciclo de vida son altamente deseables. En esta conferencia, presentamos un panorama sobre los supercapacitores, microsupercapacitores también la importancia del Carbón activado , grafeno y nanotubo en la mejora de las propiedades eléctricas de estos dispositivos.
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Conferencias
Invitadas
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Conferencias
Invitadas
Contribuciones Orales
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Conferencias
Invitadas
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Contribuciones Orales
Análisis fractal de las segundas fases en aleaciones
cuaternarias de aluminio sometidas a solubilización
E. Rodrígueza, I. Alfonso
b,, L. Béjar
a, I. A. Figueroa
c, A. Medina
a
aFacultad de Ingeniería Mecánica, Universidad Michoacana de San
Nicolás de Hidalgo
Edificio W. Ciudad Universitaria, Morelia, Michoacán, México, CP 58000.
b Instituto de Investigaciones en Materiales, Unidad Morelia, Universidad
Nacional Autónoma de México, Campus Morelia UNAM. Antigua
Carretera a Pátzcuaro No. 8701, Col. Ex-Hacienda de San José de la
Huerta. CP. 58190, Morelia, Michoacán.
E-mail: [email protected]
c Instituto de Investigaciones en Materiales, Universidad Nacional
Autónoma de México Circuito Exterior SN. Ciudad
Universitaria. Del Coyoacán. México, DF, CP 04510.
Existen muchos trabajos en los cuales se utiliza el análisis fractal para
determinar la distribución de la porosidad en sistemas porosos,
fundamentalmente de origen natural, como es el caso de rocas en
yacimientos petroleros. En estos casos la dimensión fractal Df se utiliza
para determinar la relación entre los poros de gran tamaño y los
microporos. Este tipo de distribuciones fractales se diferencia de las
distribuciones normales debido a que el máximo está en un extremo,
correspondiendo a los tamaños de poros mínimos. El uso de la
determinación de Df también se ha usado para algunas segundas fases no
porosas fases en sistemas cerámicos [1]. No obstante este uso no se ha
visto extendido aun para la gran variedad de segundas fases que existen en
sistemas de aleaciones de metálicas. En el caso de aleaciones cuaternarias
las segundas fases son muchos más abundantes, como es el caso del
sistema Al-Si-Cu-Mg, donde algunas de las segundas fases son Q
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Contribuciones Orales
(Al5Mg8Cu2Si6), Al2Cu y Mg2Si [2]. En el presente trabajo se muestran los
resultados de los análisis de la dimensión fractal para tres aleaciones
cuaternarias Al-Si-Cu-Mg, con contenidos de Mg de 0.7, 3.5 y 7 % en
peso, sometidas a tratamientos térmicos de solubilización seguido de
temple (T5). Las aleaciones obtenidas fueron caracterizadas mediante
Microscopías Óptica, Electrónica de Barrido y Difracción de rayos-X.
Además fueron sometidas a solubilización por tiempos de entre 0.5 y 72
horas. Se realizó un estudio microestructural de las segundas fases tanto
para las aleaciones sin tratamiento térmico como para las solubilizadas,
determinando en cada caso el valor de Df. Los resultados obtenidos
mostraron que las fases fundamentales formadas fueron la cuaternaria Q,
Al2Cu y Mg2Si. Fue posible correlacionar el valor de la dimensión fractal
con modificaciones importantes en la microestructura obtenida, de acuerdo
al tiempo de tratamiento térmico.
Palabras claves: Fractal; Aluminio; Tratamiento Térmico.
Referencias
[1] Perugini D., Poli G. (2007). Tourmaline nodules from Capo Bianco aplite (Elba
Island, Italy): an example of diffusion limited aggregation growth in a magmatic system.
Contributions to Mineralogy and Petrology ( 153), 493–508
[2] Alfonso I., Maldonado C., Gonzalez G., Bedolla A. (2006). Effect of Mg content on the
microstructure and dissolution of second phases in Al-Si-Cu-Mg alloys. Journal of
Materials Science (41), 1945–1952.
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Contribuciones Orales
Estudio de la fotoluminiscencia de nanotubos de carbono de
pared múltiple dopados con nanopartículas de erbio e
iterbio por el método de microondas
M.J. Anguiano, a J. Lara,
a S. Jiménez,
b
a
Facultad de Ingeniería Química. Universidad Michoacana de San
Nicolás de Hidalgo.
Edificio C3. Ciudad Universitaria, Morelia, Michoacán b
Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico
Nacional. Unidad Querétaro
Libramiento Norponiente #2000, Fracc. Real de Juriquilla.
E-mail: [email protected]
Se realizaron estudios de fotoluminiscencia a nanotubos de carbono de
pared múltiple sintetizados por el método de spray-pirolisis usando como
fuente de carbono alfa-pineno y como agente catalítico ferroceno. Se
efectuó también la síntesis de nanopartículas de erbio e iterbio soportadas
sobre los nanotubos de carbono con diferentes concentraciones de metal
por el método de microondas. La caracterización HRTEM muestra que el
método de síntesis es adecuado al producir en el caso del erbio una buena
dispersión de nanopartículas de erbio con un tamaño promedio de 1nm. En
el caso del iterbio se logra un recubrimiento homogéneo sobre el soporte.
En el caso mixto (erbio iterbio) se logra una dispersión homogénea de las
nanopartículas La caracterización EDAX muestra la presencia química de
los elementos sobre los nanotubos. Los estudios de fotoluminiscencia
realizados a todas las muestras se hicieron por Raman a una longitud de
onda de 480nm y éstos presentan resultados interesantes no reportados
hasta el momento en la literatura.
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Contribuciones Orales
Crecimiento de películas superconductoras basadas en
arsenuro de hierro mediante combinación de depósito de
vapores químicos y difusión de arsénico I. Corrales-Mendoza, A. Conde-Gallardo.
Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico
Nacional, Av. IPN 2508, Col. San Pedro Zacatenco. México 07360, D.F.
México, [email protected]
Un método de dos pasos es explorado para producir películas
superconductoras de NdFeAsO1-xFx , NdFe1-xCoxAsO y SmFeAsO1-
xFx. El método consiste en la preparación de una película precursora de
óxidos de Nd-Fe, Nd-Fe-Co ó Sm-Fe , mediante la técnica de Depósito de
Vapores Químicos con fuentes Metal-Orgánicas (MOCVD) y la posterior
difusión de As, ó As y F a altas temperaturas (>1000oC). Las técnicas de
difracción de Rayos-x y la de microanálisis por dispersión de electrones
(EDX), indican que el método es viable para la nucleación de la estructura
cristalina de la fase madre NdFeAsO (P4/nmm). No obstante, las
mediciones de resistencia vs temperatura (RT) y magnetización vs
temperatura (MT) solo indican transición superconductora en las muestras
de NdFe1-xCoxAsO y SmFeAsO1-xFx; mientras que las muestras de
NdFeAsO1-xFx solo muestra un comportamiento semiconductor. Los
comportamientos distintos son explicados y discutidos en función de la
estabilidad de otros compuestos suelen nuclear a la par de la fase
superconductora derivada de la estructura madre. Se observa que el
contenido de oxígeno y/o flúor juega un papel preponderante en dicha
estabilidad, y es la causa principal de que las muestras de NdFeAsO1-xFx
no den señal superconductora.
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Contribuciones Orales
Estudio por microscopía de fuerza magnética de la
interacción dipolar en arreglos de nanoalambres y
nanotubos de Ni
M. R. Tabasum, a F. Zighem,
b J. De La Torre Medina,
c A. Encinas,
d L.
Piraux, a B. Nysten,
a
a
Institute of Condensed Matter and Nanosciences, Bio and Soft Matter –
Université Catholique de Louvain, Bélgica. b
Laboratoire des Sciences des Procédés et des Matériaux – CNRS –
Université Paris 13, Francia. c Instituto de Investigaciones en Materiales / Unidad Morelia –
Universidad Nacional Autónoma de México, México. d
Instituto de Física – Universidad Autónoma de San Luis potosí, México
E-mail: [email protected]
El desarrollo de medios de grabado de alta densidad requiere de materiales
nanoestructurados consistiendo en nanoelementos lo mas aislados
magneticamente posible. Recientemente se han llevado a cabo estudios por
Microscopía de Fuerza Magnética (MFM) para aprovechar la anisotropía
magnética de nanopartículas paramagnéticas, cuyos momentos magnéticos
son alineados con la ayuda de un campo magnético externo [1]. Otra
aproximación para superar el límite super-paramagnético consiste en usar
nanocilindros magnéticos con anisotropía incrementada en lugar de
nanopuntos [2]. Por consiguiente el estudio y una mayor comprensión de
las propiedades magnéticas de nanoestructuras cilíndricas como
nanoalambres (NAs) y nanotubos (NTs) es fundamental. Tales propiedades
han sido ampliamente estudiadas principalmente por medio de técnicas de
magnetometría, las cuales solo proveen información acerca del
nanocomposito en bulto y por tanto por si solas no son suficientes para
determinar cuantitativamente las interacciones dipolares de entidades
nanoscópicas individuales [3]. En este sentido, se ha demostrado que la
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Contribuciones Orales
técnica de MFM es adecuada para ganar una mayor percepción acerca de
las interacciones dipolares entre nanoelementos magnéticos [4,5]. En este
trabajo se presenta un estudio por MFM sobre los procesos de inversión de
la magnetización y de interacción dipolar en arreglos de NAs y NTs
embebidos en membranas nanoporosas. A partir de imágenes por MFM se
demuestra que esta técnica permite deteminar estados magnéticos de los
nanocompositos, que son complementarios a los resultados obtenidos a
partir de curvas de magnetización por magnetometría. Se ha demostrado
que las interacciones dipolares entre NAs son mas fuertes que entre NTs
embebidos en membranas nanoporosas con la misma porosidad. Por
consiguiente esto implica que la distribución de campos de retorno es mas
ancha para arreglos de NAs que para arreglos de NTs.
Referencias
[1] T. M. Nocera, J. Chen, C. B. Murray, and G. Agarwal (2012). Nanotechnology (23),
495704.
[2] X. F. Han, S. Shamaila, R. Sharif, J. Y. Chen, H. R. Liu, and D. P. Liu (2009).
Advanced Materials (21), 4619.
[3] M. P. Proenca, C. T. Sousa, J. Escrig, J. Ventura, M. Vazques, and J. P. Araujo (2013).
Journal of Applied Physics (113), 093907.
[4] M. R. Tabasum, F. Zighem, J. De La Torre Medina, A. Encinas, L. Piraux, and B.
Nysten (2013). Journal of Applied Physics (113), 183908.
[5] M. R. Tabasum, F. Zighem, J. De La Torre Medina, A. Encinas, L. Piraux, and B.
Nysten (2014). Nanotechnology (25), 245707
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Contribuciones Orales
Películas de material compuesto a base de POSH y CNTs.
F. G. Granados Martinez, a L. Domratcheva Lvova,
a N. Flores Ramirez,
a L.
García González, b
Ma. de L. Mondragon Sanchez c
a
Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo,
Ed. “D”, Ciudad Universitaria, Av. F. J. Mujica, Morelia, Mich., 58030,
México. b
Centro de Micro y Nanotecnología, Universidad Veracruzana, Boca del
Rio, Veracruz, México
c Instituto Tecnologico de Morelia, Morelia, Michoacan, México
E-mail: [email protected]
En el tiempo actual de agotamiento de yacimientos de hidrocarburos y
altos precios energéticos es preponderante buscar otras fuentes de energías
renovables y para esto se necesitan grandes avances en el desarrollo
científico y tecnológico. Los conductores transparentes pueden contribuir
mucho en esta problemática. Uno de los posibles métodos de obtención es
crear diferentes compositos conductores en base a polímeros y
nanomateriales de carbono. En este trabajo se presenta el desarrollo de
unas películas hechas a base de poliestireno funcionalizado con grupos
terminales hidroxilos (PSOH) y nanotubos de carbono (CNTs) multipared.
Se realizó la síntesis del oligómero de poliestireno con grado de
polimerización alrededor de 100 con hidroxilos terminales. Se produjeron
los nanotubos de carbono de multipared por el método de deposición
química de vapor con ferroceno y benceno como precursores y argón como
gas transportador [1,2]. Los nanotubos se caracterizaron con FTIR,
RAMAN y microscopía electrónica de barrido (SEM) acoplada a EDS. El
poliestireno se analizó por medio de espectroscopías FTIR, RAMAN y
UV-visible.
Se realizaron mezclas de CNTs y PSOH con diferentes concentraciones de
nanotubos, desde 0.2 hasta 3.2 % de peso por ultrasonificación. Se
36
Contribuciones Orales
formaron películas del material composito obtenido. Se realizó su
caracterización con espectroscopias FTIR y UV-visibles y con SEM. Se
pudo observar una buena incorporación de los nanotubos en el polímero en
las micrografías de SEM, aunque no se alcanzaron aumentos de orden
nanométrico, debido a que la película se degradaba bajo el haz de
electrones. La espectroscopía UV-visible mostró transparencia en las
películas. Se realizaron mediciones de dureza Vickers de las películas
obtenidas. Se observó una disminución de la deformación plástica en las
películas compuestas comparadas con poliestireno puro. Se midió la
resistividad de las películas con diferentes concentraciones de CNTs,
mostrando un incremento en la conductividad al aumentar la concentración
de nanotubos de carbono.
Se agradece el apoyo al presente trabajo a PRODEP (SEP) por
financiamiento de proyecto de la Red de Colaboración de CAs “Materiales
Nanoestructurados” y a la CIC de la UMSNH.
Referencias
[1] , A., Domratcheva Lvova, , ,
, R., Mondragon Sanchez, M. L. (2012). Computational Fluid Dynamics in
the Carbon Nanotubes Synthesis by Chemical Vapor Deposition, MRS Proceedings
(1479), 111-116.
[2] Gómez Sánchez, A., Domratcheva Lvova, L., López Garza, V., García González, L.,
González García, P., Granados Martínez, F.G., Flores Ramirez, N. (2014) The influence of
Themperature and Carrier Gas Flow in the Obtainment of Carbon Nanotubes by
Chemical Vapor Deposition. Adv. Mater. Res. (976), 169-173.
37
Contribuciones Orales
Efecto de la correlación electrónica en la temperatura de
Curie para dobles perovskitas a base de Fe-Mo
F. Estrada, a O. Navarro,
a J. R. Suárez,
b M. Avignon
c
a
Unidad Morelia, Instituto de Investigaciones en Materiales, Universidad
Nacional Autónoma de México
Antigua Carretera a Pátzcuaro No. 8701, Col. Ex-Hacienda de San José la
Huerta, 58190 Morelia, Michoacán, México.
b Unidad Académica de Física, Universidad Autónoma de Zacatecas,
Calzada Solidaridad esq. Paseo, La Bufa s/n, 98060 Zacatecas, Zacatecas,
México. cInstitut Néel, Centre National de la Recherche Scientifique and Université
Joseph Fourier, BP 166, 38042 Grenoble Cedex 9, France.
E-mail: [email protected]
Los materiales medio-metálicos son muy importantes debido a su potencial
para aplicaciones en espintrónica, por lo cual tienen una gran relevancia
tanto en la ciencia como en la tecnología. El compuesto Sr2FeMoO6 con
estructura de doble perovskita es un material ferromagnético medio-
metálico con una temperatura de Curie relativamente grande (450 K). Las
dobles perovskitas a base de Fe-Mo usualmente presentan algún grado de
desorden debido a que los iones de Fe y Mo intercambian sus posiciones
cristalográficas lo cual reduce la magnotorresistencia de efecto túnel en
muestras granulares. Se presenta un modelo electrónico en el cual se
emplean las funciones de Green y el método de perturbaciones
renormalizadas considerando la correlación electronica entre los espines
localizados del Fe y los electrones de conducción que provienen del Mo,
vía un mecanismo de doble intercambio. Se muestra el comportamiento de
la temperatura de Curie en función de la densidad electrónica para la doble
perovskita Sr2FeMoO6.
38
Contribuciones Orales
Uso de la Espectroscopía Fotoacústica en el Estudio de las
Propiedades Ópticas de Soluciones Sólidas de Cd1-xZnxS
Soportadas en SBA-15 para Aplicaciones en la Producción
de Hidrógeno por Hidrólisis del Agua
S.A. Macías-Sánchez, a V. Hernández-Morales,
a Y.J. Acosta-Silva,
a M.L.
Gómez-Herrera, a R. Nava,
a A. Cruz-Orea,
b J.S. Arias-Cerón
b
a Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Querétaro. C.P. 76140
Querétaro, Qro. México. b
Departamento de Física, Cinvestav-IPN. Apartado Postal 14-740, México
D.F. 07000, México.
E-mail: [email protected]
En éste trabajo se presenta la caracterización óptica de una serie de
muestras de nanopartículas del semiconductor ternario Cd1-xZnxS
soportado en silica mesoporosa SBA-15. La incorporación de las
nanopartículas de CdZnS se logra a través del método de impregnación en
exceso de una solución que usa acetatos de cadmio y zinc como los
precursores metálicos y disulfuro de sodio como el agente sulfurizante. Las
muestras de nanopartículas de CdZnS embebidas en la sílica SBA-15
fueron caracterizadas por medio de las técnicas de las isotermas de
absorción-desorción de N2 a 77 K (SBET); difracción de rayos X (XRD),
espectroscopía de reflectancia difusa (ERD) en la región UV-Vis, y la
espectroscopía fotoacústica (FA), a fin de estudiar las propiedades térmicas
y ópticas de las muestras a temperatura ambiente. A través de los espectros
de FA se observó una reducción en la energía de la banda prohibida, Eg,
del semiconductor ternario CdZnS soportado en la SBA-15 que podría
deberse a un cambio en la estequiometría del semiconductor, o a algún tipo
de interacción electrónica entre las nanopartículas de CdZnS y el soporte
que modifica su configuración electrónica. Al caracterizar la razón de
producción de hidrógeno por medio de las reacciones de fotocatálisis de las
39
Contribuciones Orales
muestras del CdZnS soportado en SBA-15, se encontró que ésta razón se
incrementó gradualmente cuando la concentración de zinc en el ternario se
incrementaba de 0.05 hasta 0.2, alcanzando su valor máximo para una
concentración de zinc igual a 0.2.
40
Contribuciones Orales
Obtención de nanorods de carbono por deposición química
de vapor de éter de petróleo
U. Camacho Martínez,a F. G. Granados Martínez,
a L. Domratcheva
Lvova,a E. Huipe Nava,
a L. García González,
b L. Zamora Peredo,
b Ma. De
L. Mondragon Sanchez c
a
Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.
Ed. “D”, Ciudad Universitaria, Av. F.J. Múgica, Morelia, Mich., b
Instituto Tecnológico de Morelia
Morelia, Mich., México
Centro de Investigaciones en Micro y Nanotecnología de la Universidad
Veracruzana
Boca del Río, Veracruz, México
E-mail: [email protected]
A partir del descubrimiento de nanotubos de carbono por Iijima [1], la
nanociencia de carbono empezó a desarrollarse con grandes pasos en todo
el mundo. En México también se han hecho grandes logros en esta área
debido al gran potencial de aplicación de nanomateriales de carbono [2].
Este trabajo presenta resultados sobre la síntesis de nanorods de carbono
por deposición química de vapor a partir de éter de petróleo.
Se utilizó un reactor de cuarzo de 0.025 m de diámetro y de 0.6 m de largo
con un núcleo concéntrico de acero inoxidable AISI 304 (de 0.018 m de
diámetro y de 0.4 m de largo) como catalizador. Como gas transportador se
usó argón, y como precursor orgánico éter de petróleo 30°-40°, que fue
calentado a una temperatura de 29°C y burbujeado con argón para
transportarlo a la zona de reacción. El tiempo de proceso fue de una hora.
La temperatura de reacción fue de 835°C. El material obtenido fue
41
Contribuciones Orales
caracterizado por microscopía electrónica de barrido y por espectroscopía
de energía dispersa y RAMAN.
Se obtuvieron nanorods de carbono con diámetros entre 200 y 700 nm,
presentan conductividad eléctrica y tienen propiedades magnéticas; estas
propiedades son muy importantes para algunas aplicaciones del material en
diferentes áreas de la investigación y tecnología.
Se agradece apoyo al este trabajo a proyectos de Red de Colaboración de
CAs “Materiales Nanoestructurados” PRODEP (SEP) y a CIC de la
Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.
Referencias
[1] S. Iijima, (1991), Helical microtubules of graphitic carbon, Nature, (354), p. 56.
[2] J. A. Rodríguez-Manzo, M. Terrones, H. Terrones, H. W. Kroto, L. Sun & F. Banhart
(2007). In situ nucleation of carbon nanotubes by the injection of carbon atoms into metal
particles. Nature Nanotechnology, (2), 307 - 311
42
Contribuciones Orales
Absorción de luz en grafeno mono capa en presencia de un
campo magnético débil
D. Valenzuela a,
S. Hernández
b, M. Loewe
a, A. Raya
b
aInstituto de Física, Pontificia Universidad Católica de Chile
Casilla 306, Santiago 22, Chile. bInstituto de Física y Matemáticas, Universidad Michoacana de San
Nicolás de Hidalgo
Edificio C-3, Ciudad Universitaria, C.P. 58040, Morelia, Mich.
E-mail: [email protected]
El Grafeno es un material revolucionario formado por una lamina de
átomos de carbono empaquetados en una red hexagonal. Denominamos
"grafinos" a las excitaciones de baja energía cerca de los llamados puntos
de Dirac K y K' en la primera zona de Brillouin, los cuales tienen una
relación de dispersión lineal que corresponde a fermiones ultra-relativistas
(electrones sin masas). Para el caso mono capa los grafinos pueden ser
descritos por modelos de amarre fuerte, los que permiten un límite
continuo en términos de una versión sin masa de la electrodinámica
cuántica (QED) en (2+1) dimensiones, pero con la interacción
Coulumbiana que varía como el inverso de la distancia, igual que en QED
ordinaria [1].
Adoptamos las convenciones de las Refs. [2,3,4] considerando una
membrana infinita de grafeno dispuesta en un espacio (3+1)-dimensional
orientado a lo largo del plano z=0. A continuación, medimos la respuesta
del grafeno a la presencia de un campo magnético externo para calcular la
acción que se expresa a través del vector de polarización del vacío
43
Contribuciones Orales
Donde, representa el propagador de la cuasi-partícula sin masa,
dicho propagador esta corregido por el campo externo. Consideramos la
situación donde un campo magnético uniforme está alineado
perpendicularmente a la hoja de grafeno. Realizamos una expansión en
campo débil para obtener una expresión para el [5]. Finalmente,
medimos la absorción de la luz usando en la condición de
concordancia y calculamos el índice de transmisión [6].
Referencias
[1] Gusynin V. P., Sharapov S. G. and Carbotte J. P. (2007), Int. J. Mod. Phys. B 21
4611.
[2] Fialkovsky I and Vassilevich D V 2012, Int. J. Mod. Phys. A 27 1260007; Fialkovsky
I and
Vassilevich D V 2012, Int. J. Mod. Phys. Conf. Ser. 14 88-99
[3] Fialkovsky I and Vassilevich D V 2009, J. Phys. A 42 422001
[4] Fialkovsky I and Vassilevich D V 2012, Eur. Phys. J. B 85 384.
[5] Schwinger J S 1951, Phys. Rev. 82 664.
[6] Valenzuela D., Hernández S. F., Loewe M. y Raya A. (2014) Trabajo en Proceso
44
Contribuciones Orales
Characterization of carbon nanofibers synthesized by spray-
pyrolysis
J. Bernal, a A. Juanico,
b A. Martínez,
c E. Vera
a, A. Medina,
d L. Bejar
d
a
Universidad Politécnica de Pachuca, Carretera Pachuca-Cd. Sahagún, km
20, Ex-Hacienda de Santa Bárbara, C.P. 43830; Zempoala, Hidalgo,
México. b
Universidad Politécnica del Valle de México, Av. Mexiquense s/n, esq.
Av. Universidad Politécnica, Col. Villa Esmeralda, C.P. 54910; Tultitlán,
Estado de México, México.
E-mail: [email protected] c
CINVESTAV-IPN, Unidad Saltillo, Industrial, Zona Industrial, C.P.
25903; Ramos Arizpe, Coahuila, México. d
Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Avenida Francisco
J. Múgica S/N Ciudad Universitaria, C.P. 58030; Morelia, Michoacán,
México.
Carbon nanofibers (CNFs) were synthesized by spray-pyrolysis method,
hexane was used as precursor and ferrocene was the catalyzer. The
nanofibers were deposited on a silicon wafer substrate, the flow rate of the
carrier gas (N2) was between 10 ml/min and 20 ml/min and no changes
were observed in the carbon nanofibers formation in this range according
to Singh et al [1] and the synthesis was developed at 800°C. The CNFs was
characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive
(EDX) and X-ray Diffraction (XRD). SEM images showed dense clusters
of CNFs as shown in Fig. 1a, with diameters between 80 and 120 nm (Fig.
1b) and a moderately uniform size distribution while EDX confirms the
high concentration of carbon on single CNFs. Fig. 1c shows the X-ray
pattern of single CNF showed the presence of carbon nanofibers as
reported by other authors [2]. Finally, formation mechanism of the CNFs is
proposed.
45
Contribuciones Orales
Fig. 1. SEM images of the obtained samples: (a) dense and uniform
clusters of CNFs, (b) Single CNF and diameters, (c) X-ray pattern of
CNFs.
References
[1]. C. Singh, M.S.P: Shaffer, A.H. Windle, (2003). Production of controlled
architectures of aligned carbon nanotubes by an injection chemical vapour deposition
method. Carbon. (41), 359-368.
[2]. J. Zhang, I. Khatri, N. Kishi, S.M. Mominuzzaman, T. Soga, T. Jimbo. (2011). Low
substrate temperature synthesis of carbon nanowalls by ultrasonic spray pyrolysis. Thin
Solid Films (519), 4162-4165.
46
Contribuciones Orales
Caracterización Estructural y Óptica de Capas Epitaxiales
de In0.14Ga0.86As0.13Sb0.87 Impurificadas con Zinc
A.A. Durán-Ledezma, a J. Díaz-Reyes,
b M.L. Gómez-Herrera,
c J.A.
Cardona-Bedoya, d P. Rodríguez-Fragoso,
a J.L. Herrera-Pérez,
e and J.G.
Mendoza-Álvarez a
a
Departamento de Física. Cinvestav-IPN. Apartado Postal 14-740. 07000
México D.F., México. b CIBA-IPN. ExHacienda de San Juan Molino Km.1.5, C.P. 90700
Tepetitla, Tlaxcala, México. c Facultad de Ingeniería. Universidad Autónoma de Querétaro. C.P. 76010
Querétaro, Qro., México. d Facultad de Ciencias. Universidad del Tolima. A.A. 546, Ibagué, Tolima,
Colombia. e UPIITA-IPN. Av. IPN 2580, Barrio La Laguna, Ticomán. 07340 México
D.F., México.
E-mail: [email protected]
En el desarrollo de dispositivos optoelectrónicos que emitan o detecten en
la región del infrarrojo (IR) medio, es necesario el desarrollo de nuevos
materiales semiconductores cuyas energías de banda prohibida estén en ese
rango del IR, y además que puedan impurificarse en forma selectiva tipo n
o p para poder fabricar estructuras tipo p-n o p-i-n en las cuales se basan
dichos dispositivos. En éste trabajo presentamos resultados sobre el
crecimiento de capas epitaxiales cuaternarias de la familia III-V,
específicamente del semiconductor In0.14Ga0.86As0.13Sb0.87 con energía de
banda prohibida, Eg, alrededor de las 2 micras (0.619 eV). Estas capas
fueron crecidas mediante la técnica de epitaxia en fase líquida sobre
substratos monocristalinos de GaSb tipo n con orientación (100), y fueron
impurificadas con Zinc en diferentes concentraciones para obtener
comportamiento eléctrico tipo p. Anteriormente, hemos reportado ya el
47
Contribuciones Orales
crecimiento de capas de InGaAsSb con comportamiento tipo n al
impurificarlas en forma controlada con Telurio [1,2]
La estequiometría de las capas fue determinada por medio de Microscopía
Electrónica de Barrido con aditamento de espectroscopía de dispersión de
energía de rayos X (SEM-EDS). Usando la espectroscopía Raman se
caracterizó la calidad estructural y la homogeneidad composicional,
encontrando que al incrementarse la impurificación con Zn se
incrementaban los defectos en las capas. La fotoluminiscencia (FL) a bajas
temperaturas se usó para caracterizar la influencia de los niveles aceptores
del Zn sobre las propiedades ópticas de las capas. Para la muestra menos
dopada, el espectro de FL muestra un pico de emisión estrecho centrado en
648 meV relacionado con transiciones de origen excitónico, lo cual es una
evidencia de la buena calidad cristalina de las capas. Para las películas de
InGaAsSb mas dopadas con Zn, los espectros de FL muestran la presencia
de transiciones banda-banda y donador-aceptor, las cuales se traslapan
conforme se incrementa la impurificación con Zn. El pico de mayor
energía en el espectro de FL se desplaza a menores energías al aumentar la
concentración de Zn debido a un efecto combinado de llenado de bandas
cuando el nivel de Fermi entra en la banda de valencia del semiconductor y
de disminución de la energía de banda prohibida por efecto de interacción
entre portadores; mostramos como éstos efectos pueden ser usados para
estimar la concentración de portadores en las muestras.
[1] J. Díaz-Reyes, M.L. Gómez-Herrera, J.L. Herrera-Pérez, P. Rodríguez, J.G. Mendoza-
Álvarez, Crystal Growth & Design, Vol. 9, p. 3477-3480 (2009).
[2] J. Díaz-Reyes, E. López-Cruz, J.G. Mendoza-Alvarez, S. Jiménez-Sandoval, Journal
of Applied Physics, Vol. 100, 123503 (2006).
48
Contribuciones Orales
Comparación de métodos de sintesis para la obtención de
nanobarras de ZnO impurificadas con Cerio
a J. L. Cervantes,
a R. Rangel Segura,
b E. Martinez
a
Universidad Michoacana de San Nicolas de Hidalgo, posgrado de
Ingeniería Química
Francisco J Mujica S/N col. Felicitas del Río CP 50060, Morelia,
Michoacán., México. b
Centro de Investigación en Materiales Avanzados, SC
Parque de Investigación e Inovación Tecnologica PIIT, Apodca, Nuevo
León, México.
E-mail: [email protected]
La síntesis de estructuras unidimensionales de cristales de ZnO han sido de
gran interés debido a las propiedades que presenta a nivel nanoestructurado
y su potencial en aplicaciones en optoelectrónica [1]. La síntesis de
nanoestructuras impurificadas, alineadas verticalmente, fueron sintetizadas
por dos diferentes rutas mixtas, a través de los siguientes métodos híbridos:
A) El primero consistió en utilizar la técnica de depósito atómico en capa
(ALD, por sus siglas en ingles) para generar una superficie texturizada, la
cual se aplicó sobre silicio monocristalino (111), subsecuentemente se
llevó a cabo el crecimiento alineado de las nanobarras impurificadas por
síntesis solvotérmica. B) Para el segundo método la primera etapa se
estableció aplicando el depósito atómico en capas con el propósito de
generar una superficie orientada para un crecimiento preferencial sobre
silicio monocristalino (111); posteriormente el crecimiento en la dirección
axial de las nanobarras fue llevado a cabo por síntesis hidrotérmica asistida
por microondas. Los parámetros utilizados en el tiempo de exposición de
ALD fueron 0.05 segundos y 400 ciclos, con la finalidad de modular la
naturaleza de la capa semilla. Para el crecimiento de los nanorods
49
Contribuciones Orales
impurificados (ZnO-NRs) se utilizaron como principales precursores la
hexametiltetraamina ([CH2]6N4) y el nitrato de zinc (Zn[NO3]2). El
impurificante utilizado en este sistema fue acetato de cerio (Ce[C2H3
O2]3•1.5H2O).
Los resultados indican que los tiempos de síntesis se pueden abatir hasta en
un 50%, así como hacer más eficiente el crecimiento de las nanobarras al
utilizar el microondas como sistema de calentamiento.
Referencias
[1] S. Carmona-Téllez, C. Falcony, M. Aguilar-Frutis (2009). Síntesis y caracterización
de películas delgadas de óxidos de Al y Zn para dispositivos luminiscentes, Simposio de
Tecnología Avanzada.
[2] G. Kenanakis, M. A. (2007). Photoluminescence of ZnO nanostructures grown by the
aqueous chemical growth technique, Superlattices and Microstructures , 473–478 .
[3] J. A. Perez-Taborda, J. L. Gallego, W. Stiven –Roman, H. Riascos-Landázuri.
Películas nanometricas estructuradas de óxido de zinc. Scientia et Technica Año XIV
(39), 416-421.
[4] S. A. Studenikin, N. G. (1998). Fabrication of green and orange photoluminescent,
undoped ZnO films using spray pyrolysis. JOURNAL OF APPLIED PHYSICS , 84 (4),
2287-2294.
[5] Se Hun Park, S. E. (2009). Photoluminescence Characterization of Al-Doped ZnO
Films Deposited by Using DC Magnetron Sputtering. Journal of the Korean Physical
Society, 54 (3), 1344-1347.
[6] Trilochan Sahoo, L.-W. J.-W.-S.-H. (2010). Photoluminescence Properties of ZnO
Thin Films Grown by Using the Hydrothermal Technique. Journal of the Korean Physical
Society , 56 (3), 809-812.
50
Contribuciones Orales
Propiedades electrónicas y magnéticas de la doble
perovskita Sr2FeMoO6
A.M. Reyes, a,c
Y. Arredondo, b
O. Navarro a
a
Unidad Morelia, Instituto de Investigaciones en Materiales, Universidad
Nacional Autónoma de México, Antigua Carretera a Pátzcuaro No. 8701,
Ex-Hacienda de San José de la Huerta, C.P. 58190, Morelia, Michoacán,
México. b
Escuela Nacional de Estudios Superiores, Unidad Morelia, Universidad
Nacional Autónoma de México, Campus Morelia, Antigua Carretera a
Pátzcuaro No. 8701, Ex-Hacienda de San José de la Huerta, C.P. 58190,
Morelia, Michoacán, México. c Facultad de Ciencias Físico-Matemáticas, Universidad Michoacana de
San Nicolás de Hidalgo, Código Postal 58060, Morelia, México.
E-mail: [email protected]
La introducción del espín como un grado de libertad adicional ha dado
paso al surgimiento de un nuevo tipo de materiales, con potenciales
aplicaciones que se han comenzado a explorar basados en sus propiedades
cuántico-magnéticas. Estudiamos teóricamente la estructura de doble
perovskita en los regímenes estequiométrico y no-estequiométrico del
sistema Sr2FeMoO6, para determinar los cambios en los parámetros de red,
volumen, propiedades electrónicas y magnéticas en la transición medio-
metal-metal. Construimos estructuras cristalinas en una ordenamiento de
doble perovskita y usamos pseudopotenciales escalares relativistas del tipo
Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE) dentro de la Teoría del Funcional de
Densidad (DFT), mediante la suite de códigos Quantum Espresso. Por
medio de la relajación estructural de las celdas obtuvimos los parámetros
de red numéricos correspondientes a los sistemas estudiados y
optimizamos sus estructuras electrónicas, para encontrar la densidad de
51
Contribuciones Orales
estados y con ello las propiedades electrónicas y magnéticas
correspondientes.
Referencias
[1] Kobayashi K.-I. Kimura T. Sawada H. Terakura K. Yokura Y. Nature. 1998. 395. 677-
680.
[2] Mishra R. Restrepo Oscar D. Woodward Patrick M. Windl Wolfgang. Chem. Mater.
2010. 22. 6092-6102.
[3] Carvajal E. Oviedo-Roa R. Cruz-Irisson M. Navarro O. Mater. Sci. Eng. B. 2012. 177.
1514-1517.
[4] Suaréz J.R. Estrada F. Navarro O. Avignon M. Eur. Phys. J. B. 2011. 84. 53-58.
[5] Jeng Horng-Tay. Phys. Rev. B. 2003. 67. 094438.
[6] Perdew P. Burke K. Ernzerhof M. Phys. Rev. Lett. 1996. 77. 3865.
[7] Giannozzi P. et al. J.Phys.: Condens. Matter. 2009. 21. 395502.
52
Contribuciones Orales
Preparación de un catalizador bimetálico de Cobalto-
Molibdeno soportado sobre sílice mesoporosa SBA-15 para
la síntesis de nanotubos de carbono.
José Manuel Rivera Garnicaa, Rafael Huirache Acuña
a,
Javier Lara Romeroa, Francisco Paraguay Delgado
b
aDivisión de Estudios de Posgrado de la Facultad de Ingeniería Química,
Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Gral. Francisco J.
Múgica s/n, Felicitas del Río, 58030, Morelia, Michoacán, México. bCentro de Investigación en Materiales Avanzados, Miguel de Cervantes
120, 31109, Chihuahua, Chihuahua, México.
E-mail: [email protected]
Se ha demostrado previamente que la morfología de la sílice mesoporosa
SBA-15 le confiere propiedades específicas favorables para ser utilizadas
como soportes en la preparación de catalizadores. Posee un arreglo
hexagonal de canales tubulares uniformes con diámetros de poro de 5 a 30
nm, área superficial elevada (600-1000 m2/g), espesores de pared gruesos y
en consecuencia mejor estabilidad térmica. Estas cualidades texturales y
estructurales han permitido preparar catalizadores activos para diversas
reacciones. En el presente proyecto se preparó un catalizador bimetálico de
Cobalto-Molibdeno (Co-Mo) soportado en sílice mesoporosa SBA-15 y se
estudió su aplicación como precursor en el crecimiento de nanotubos de
carbono utilizando un sistema de Deposito Químico de Vapor (CVD). El
soporte SBA-15 se preparó mediante el Método Sol-Gel, se obtuvo un área
superficial de 742 m2/g. La fase activa bimetálica del catalizador se
adicionó utilizando el método de impregnación incipiente, obteniendo una
gran dispersión en la superficie del soporte. El catalizador sintetizado se
utilizó como sustrato en el sistema CVD a 750 y 800°C usando metanol
como fuente de carbono. A continuación se presentan imágenes de
53
Contribuciones Orales
Microscopía Electrónica de Trasmisión del catalizador y de los productos
obtenidos.
Fig. 1. Morfología del catalizador Co-
Mo soportado sobre sílice mesoporosa
SBA-15.
Fig. 2. Nanotubos de carbono obtenidos
en el sistema CVD a 800°C
Referencias
[1] Christian Deck Vecchio and Kenneth S., "Prediction of Carbon Nanotube Growth
Success by the Analysis of Carbon-Catalyst Binary Phase Diagrams," Carbon, vol. 44, pp.
267-275, 2006.
[2] M. Urban, D. Mehn, Z. Konya, and I Kiricsi, "Production of carbon nanotubes inside
the pores of mesoporous silicates," Chemical Physics Letters, vol. 359, no. 1, pp. 95-100,
2002.
54
Contribuciones Orales
Síntesis y caracterización del compuesto no-estequiométrico
Sr2Fe1+xMo1-xO6
T. E. Sotoa,b
, O. Navarroa
a
Instituto de Investigaciones en Materiales, Universidad Nacional
Autónoma de México, Antigua Carretera a Patzcuaro No. 8701, Col. Ex
Hacienda de San José de la Huerta, C.P. 58190, Morelia, Michoacán. bFacultad de Ciencias Físico Matemáticas, Doctorado en Ciencias en
Ingeniería Física, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo,
Ciudad Universitaria, Francisco J. Mújica S/N, Colonia Felicitas del Río,
C.P. 58030.
Los óxidos medio metálicos son compuestos que han generado gran interés
en la investigación científica por sus aplicaciones en campos como la
espintrónica, debido a su alto grado de polarización de espín. La doble
perovskita no estequiométrica Sr2Fe(1+x)Mo(1-x)O6, presenta dichas
características con la ventaja de que su TC es de alrededor de 450K. Este
compuesto alternando los iones de Fe3+
y Mo5+
posee magnetorresistencia
colosal a temperatura ambiente debido a su naturaleza medio metálica.
Establecer su ruta de síntesis es una de las tareas más importantes de los
investigadores en el ámbito de materiales de este tipo. Es por ello que en el
presente trabajo se realiza una ardua investigación de la síntesis del sistema
Sr2Fe1+xMo1-xO6 donde -0.5 ≤ x ≤ 0.2, tratando de establecer una
metodología, teniendo en cuenta todos los aspectos que puedan llegar
afectar la pureza del compuesto generando defectos conocidos como
antisitios y se hace un análisis de los cambios en la TC al variar la
estequiometría del compuesto.
Referencias
[1] K.-I Kobayashi, T Kimura, H Sawada, K Terakura, and Y Tokura. Room-temperature
magnetoresistance in an oxide material with an ordered double-perovskite structure.
Nature, 395(6703), 1998.
55
Contribuciones Orales
[2] Dinesh Topwal, D. D. Sarma, H. Kato, Y. Tokura, and M. Avignon. Structural and
magnetic properties of Sr2Fe(1+x)Mo(1-x)O6 , (-1<x<0.25). Phys. Rev. B, 73:094419,
Mar 2006.
[4] D. Sarma. Magnetoresistance in ordered and disordered double perovskite oxide,
Sr2FeMoO6. Solid State Communications, 114:465–468, April 2000.
[5] J-H. Park, E. Vescovo, H-J. Kim, C. Kwon, R. Ramesh, and T. Venkatesan. Direct
evidence for a half-metallic ferromagnet. Nature, 1998.
[6] D. Sarma. Magnetoresistance in ordered and disordered double perovskite oxide,
Sr2FeMoO6. Solid State Communications, 114:465–468, April 2000.
[7] M. Lorenz G. Benndorf J. Lenzner D. Spemann A. Setzer K.-W. Nielsen P. Esquinazi
M. Diaconu H. Schmidt, H. Hochmuth and M. Grundmann. Thin Solid Films 486, 117 .
2005.
[8] J. Suárez, F. Estrada, O. Navarro, and M. Avignon. Magnetic properties of the
ordered and disordered double perovskite Sr2Fe(1+x)Mo(1-x)O6 (-1≤ x ≥1). The
European Physical Journal B, 84:53–58, 2011.
56
Contribuciones Orales
Superconductividad y Paramagnetísmo en los Compuestos
oxipctógenos 1111 de Neodimio
C. Tapia-Ignacio, H. Ponce, R. Corrales-Mendoza, A. Conde-Gallardo.
Departamento de Física, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados
del IPN., A.P. 14-740, México 07360 D.F., México.
Mediciones de Magnetización contra temperatura (MT), en el rango de 3-
300K, y magnetización isotérmica (MH), a varias temperaturas, se llevaron
a cabo sobre muestras policristalinas de NdFeAsO1-xFx y NdFe1-xCoxO.
Las mediciones MT se obtuvieron para varios campos dentro del rango de
1mT a 4T. A bajos campos (<0.5T) una transición superconductora se
observa claramente a temperaturas por debajo de los 55K y a16K
respectivamente. Sin embargo, para campos mayores a 0.5T, la transición
desaparece y el diamagnetismo es reemplazado por una señal
completamente paramagnética. La desaparición de la señal diamagnética se
investiga sustrayendo a los datos originales una señal paramagnética
empleando diferentes algoritmos. El que mejores resultados arroja es la
sustracción proveniente de una muestra cuya composición corresponde a
la fase madre pura de NdFeAsO. La sustracción claramente indica que la
señal superconductora se oculta detrás del paramagnetismo de la fase
madre. La presencia de la señal paramagnética en las tres fases (NdFeAsO,
NdFeAsO1-xFx y NdFe1-xCoxAsO), son concluyentes para indicar que el
paramagnetísmo debe asociarse a un efecto intrínseco de la estructura
P4/nmm de esos compuestos y no a fases espurias. De ello se concluye que
en estos materiales coexisten ambos fenómenos: paramagnetísmo y
superconductividad.
57
Contribuciones Orales
Sesiones Murales
58
Contribuciones Orales
59
Sesiones Murales
El rol de las resonancias Fano en las propiedades de
transmisión y transporte en superredes de doble capa de
grafeno
J. A. Briones-Torres, I. Rodríguez-Vargas, J. R. Suárez-López, J.
Madrigal-Melchor
Unidad Académica de Física, Universidad Autónoma de Zacatecas
Calzada Solidaridad Esquina con Paseo la Bufa, Zacatecas, Zac., 98060,
México.
E-mail: [email protected]
El acoplamiento entre dos monocapas de grafeno, una encima de la otra en
un arreglo tipo Bernal, produce un nuevo material conocido como grafeno
bicapa o doble cada de grafeno [1], suficiente para modificar
significativamente la relación de dispersión en el rango de energía
relevante para el transporte electrónico en comparación con la monocapa
de grafeno. Además, la aplicación de un campo eléctrico perpendicular
abre una gap de energía, hecho que lo vuelve un fuerte candidato para su
utilización en la nanotecnología. La relación de dispersión se vuelve
cuadrática provocando que los electrones se comporten como fermiones
quirales masivos, en donde sus funciones de onda están dadas por ondas
evanescentes y divergentes, abriendo la posibilidad de la aparición de
resonancias Fano [2] y de la ausencia de tunelaje Klein, características
importantes que hacen que la doble capa de grafeno tenga altas
probabilidades de ser usando en la creación de dispositivos electrónicos,
tales como sensores, láseres, y dispositivos no lineales.
En este trabajo, presentamos en el estudio de las propiedades de
transmisión y transporte de superredes basadas en doble capa de grafeno.
60
Sesiones Murales
Utilizando la matriz de transferencia y el formalismo de Landauer-
Büttiker, calculamos la transmitancia y la conductancia en el régimen
lineal. Se puso especial atención en el rol que juegan las resonancias Fano
en cada una de estas propiedades, además de aclarar si es o no una
característica natural de la doble capa de grafeno.
[1] McCann E., Koshino M., (2013). The electronic properties of bilayer graphene.
Reports on Progress in Physics (76), 056503.
[2] Miroshnichenko A. E., Flach S., Kivshar Y. S., (2010). Fano resonances in nanoscale
structures. Reviews of Modern Physics (82), 2257–2298.
61
Sesiones Murales
Dilatometric study of the sintering kinetics of composites
containing rigid inclusions
J.L. Cabezas-Villaa, L. Olmos
b, H.J. Vergara
a, O. Jimenez-Aleman
c, P.
Gárnicaa and J. Lemus-Ruiz
d
a
Posgrado de Ciencias en Metalurgia, Instituto Tecnológico de Morelia,
Av. Tecnológico # 1500, Colonia Lomas de Santiaguito, Morelia,
Michoacán, C.P. 58120 México. b Coordinación de la Investigación Científica, Universidad Michoacana de
San Nicolás de Hidalgo, Fco. J. Mujica S/N, Ed. C-2 C.U., Morelia,
Michoacán, C.P. 58060, México, [email protected] c Universidad de Guadalajara, Departamento de Ingeniería de Proyectos,
José Guadalupe Zuno # 48, Los Belenes, Zapopan, Jalisco, C.P. 45100,
México. d Instituto de Investigaciones en Metalurgia y Materiales, Universidad
Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, México
Email: [email protected]
Solid state sintering is one of the most used processes to produce
composites. In this paper, the effect of inert inclusions on densification
during sintering was evaluated for Cu-WC and Cu-W composites, which
have several industrial applications. Dilatometry tests were performed to
follow the densification of composites. The effects of the quantity, shape
and interphase bonding on densification of the matrix were studied.
Distribution of the inert particles inside of the matrix was observed by
scanning electronic microscopy. Results show that densification is
decreased as the volume fraction of inclusions increases. When lower than
15% volume of inclusions were used, the effect on the densification is
minor. To the contrary, higher volume fractions of inclusions drastically
decrease the densification. Micro-hardness of the copper matrix is
improved until 15% volume of inclusions, being higher for irregular
62
Sesiones Murales
particles. It was found that 15% volume of inclusions is the maximal
quantity of inclusions that can be used, since higher quantities inhibit
densification and reduce the mechanical properties of the composite.
Figure 1 shows the way of W particles are trapped into the sintered copper
particles. It can be noted the inert behavior between both Cu and W
particles since no bonding was developed during sintering.
Figure 1: SEM Micrograph of the internal microstructure of the composite Cu-W with
10% vol. fractions of inclusions.
63
Sesiones Murales
Influencia del campo eléctrico en las propiedades de una
superred gaussiana
C. I. Cabrera, a D. A. Contreras-Solorio,
a L. Hernández
b
a
Unidad Académica de Física, Universidad Autónoma de Zacatecas
Calzada Solidaridad Esquinacon Paseo La Bufa s/n, C.P. 98060, Zacatecas,
ZAC., México. b
Facultad de Física, Universidadd de La Habana
Colina Universitaria. 10400, La Habana. Cuba.
E-mail: [email protected]
El gap, en los nitruros diluidos III-V como es el caso del GaInNAs,
presentan una fuerte dependencia con la fracción de N, al exhibir una
notable reducción con el aumento de la fracción de N. Esto permite que
puedan crecerse heteroestructuras acopladas reticularmente con el GaAs.
Superredes (SL) de GaInNAs/GaAs han sido propuestas en su empleo en
dispositivos fotovoltáicos [1]. Las SL estudiadas consisten en un sistema
de múltiples pozos cuánticos finitos acoplados donde los anchos de las
barreras están modulados por una función gaussiana. Nosotros
demostramos que en las SL gaussianas se obtienen mesetas en las
características de transmisión donde los electrones incidentes son
escasamente dispersados cuando su energía se encuentra en la banda
permitida.
Para diferentes valores del campo eléctrico, la probabilidad de tunelaje de
portadores, electrones y huecos, fue estudiada empleando el Método de la
Matriz de Transferencia obteniéndose una leve sensibilidad a las
variaciones del campo eléctrico tal como se muestra en la figura 1. A partir
de los elementos matriciales de la matriz de tranferencia se calculó la
densidad de estados (DOS) de los portadores determonándose los
64
Sesiones Murales
autovalores de la estructura que corresponden a los picos que se muestran
en figura dos. En presencia del campo eléctrico fue cálculado el coeficiente
de absorsión de la SL gaussiana considerando las transiciones discretas
entre los diferentes niveles energéticos que se forman producto al
solapamiento de las funciones de onda en pozos adyacentes. Los
resultados obtenidos serán comparados con el caso ideal en el que se
consideren estados continuos en una minnibanda en la SL.
Referencias
[1] M.Courel J.C.Rimada, L.Hernández. An approach to high efficiencies using
GaAs/GaInNAs multiple quantum well and superlattice solar cell, J. Appl. Phys. 112,
054511, 2012.
65
Sesiones Murales
Tranmisión y estructura electrónica de una superred de
grafeno con barreras magnetoeléctricas V. H. Carrera-Escobedo, J. R. Suárez-López, I. Rodríguez Vargas
Unidad Académica de Física
Universidad Autónoma de Zacatecas “Francisco García Salinas”
Calzada Solidaridad Esquina Con Paseo La Bufa S/N, 98060 Zacatecas,
Zac., México.
El sistema de estudio es una sábana de grafeno de una sola capa
con barreras magnetoeléctricas periódicas. Usando el método de
la matriz de transferencia y la fórmula de landauer-Büttiker se
obtienen la transmitancia en función tanto de la energía de
incidencia como del ángulo de incidencia y la conductancia en
función de la energía. No conforme con esto, se hace un cálculo
de los estados acotados del sistema. Todo lo anterior con el fin
de observar el comportamiento de las propiedades de
transmisión con la acción del campo magnético y dependiendo
del número de barreras en el sistema. De ésta manera se obtiene
que dos de las mini-bandas formadas en la conductancia por
efecto de las múltiples barreras se corren de manera
antisimetrica, es decir, una hacia el rojo y otra hacia el azul, y
éste efecto puede correlacionarse con los estados acotados del
sistema y la apertura y cierra de ventanas de transmisión. Por
otro lado, observamos que el comportamiento de la
conductancia está ligado con la intensidad del campo magnético
y el número de barreras en el sistema.
66
Sesiones Murales
Referencias
[1] Novoselov, K.S. & Geim A.K. (2004). Two-dimensional atomic crystals. Proc. Natl.
Acad. Sci. 102 10451
[2] Lee C. et al. (2008). Measurement of the elastic properties and intrinsic strength of
monolayer graphene. Science, vol. 321, No. 5887
[3] Nair, R. et al. (2008). Fine structure constant defines visual transparency of graphene.
Science, Vol.320, No. 5881
[4] Bae, S et a. (2010). Roll-to-roll production of 30-inch graphene films for transparent
electrodes. Nature Nanotechno. Vol. 5, No.8
[5] Novoselov, K.S. et al. (2005). Two-dimensional atomic crystals. Proc. Natl. Acad.
Sci.,Vol.102, No. 30
[6] N.M.R peres (2010),Colloquium: The transport properties of graphene: An
introduction Rev.Mod.Phys.82:2673-2700, p.1-2
[7] V. P. Gusynin and S. G. Sharapov. (2005) Phys. Rev. Lett., 95:146801.
[8] A. De Martino, et al. (2007). Magnetic confinement of massles Dirac Fermions in
Graphene Phy. Rev. Lett. 98, 066802.
[9] M. Ramezani, et al. (2008). Direction-dependent tunneling through nanostructured
magnetic barriers in graphene Phy. Rev. Lett. 77, 235443.
8[10] V. H. Carrera-Escobedo, et al. (2014), Magnetoelectric barriers in monolayer
graphene: Red and blue shifts of the low energy conductance peaks and its relation to the
spectrum of bound states Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures,
Volume 63, p. 248-258.
[11] W. Greiner (2000). Relativistic Quantum Mechanics wave equations 3rd Ed.,
Germany, Springer- Verlag, ISBN-13: 978-3540674573.
[12] S. Datta (1995). Electronic transport in mesoscopic systems, New York, Cambridge
University Press, ISBN-13: 978-0691130033.
Figura 2. DOS para electrones en función la
energía para diferentes valores del campo
eléctrico.
Figura 1. Probabilidad de tunelaje para electrones
en función la energía para diferentes valores del
campo eléctrico.
67
Sesiones Murales
Óxido de grafeno reducido asistido por microondas.
a V. Cedeño,
a R.Rangel,
c P. Bartolo,
dR. García,
e D.H. Galván.
a,b,
División de Estudios de Posgrado, Facultad de Ingeniería Química,
Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo
Morelia, Michoacán. C.P. 58030, México. c Departamento de Física Aplicada, CINVESTAV-IPN
Mérida, Yucatán, C.P.97310, México. d Departamento de Investigación en Física, Universidad de Sonora
Hermosillo, Sonora, C.P.83000, México. e CNyN-UNAM
Ensenada, B. C.
E-mail: [email protected]
El grafeno es una forma alotrópica del carbono descubierta hacia el año
2004 por Andre Geim y Konstantin Novoselov [1]. Cuenta con una
estructura bidimensional y una hibridación sp2, los enlaces entre carbono y
carbono asemejan a un panal de abejas, a lo cual se le atribuye las
propiedades electrónicas, mecánicas y químicas. El campo de aplicación
del grafeno es amplio, tal como biosensores, sensores, celdas solares,
celdas de combustible, baterías, entre otras [2]. El grafeno se obtuvo
mediante el método de Hummers [3], una de las técnicas más utilizadas es
el método el cual consiste en una oxidación fuerte con grafito sintético,
ácido sulfúrico y permanganato de potasio, lo cual genera en su estructura
la adición de grupos funcionales [4], que posteriormente deben ser
removidos mediante un proceso de reducción, basado principalmente en un
reflujo de 24 horas con hidracina, con el propósito de retirar estos defectos
y poder concebir en su mayoría una hibridación sp2. En este trabajo se
presenta la reducción del óxido de grafeno con hidracina asistido por
microondas, permitiendo observar que la reducción que se lleva a cabo en
10 minutos es igual de efectiva que la realizada mediante un reflujo por 24
68
Sesiones Murales
horas. La caracterización se realizó mediante microscopio electrónico de
barrido (SEM), espectroscopía infrarroja (FT-IR) y Microscopía
Electrónica de Transmisión (TEM).
Referencias
[1] Singh V., Joung D., Zhai L., Das S., Khondaker S.I. y Seal S. (2011).Graphene based
materials: past, present and future. Progress in materials science (56), 1178-1271.
[2] Basu S. y Bhattacharyya P. 2012. Recent developments on graphene and graphene
oxide based solid state gas sensors. Sensors and Actuators B, 173, 1-21.
[3] Hummers W.S. y Offeman R.E. (1958). Preparation of graphitic oxide. Journal
American Chemical Society. (80),1339.
[4] Solís F.R., Rozada R., Paredes J.I., Villar R. S., Fernández M.M.J., Guardia L.,
Martínez A.A., Tascón J.MD. (2012). Chemical and mycroscopic analysis of graphene
prepared by different reduction degrees of graphene oxide. Journal of alloys and
compounds (536S), S532-S537.
69
Sesiones Murales
Estudio de las Propiedades de Transmisión, Transporte y
Estructura Electrónica en Sistemas Multicapas de Grafeno:
Secuencias Metálicas
a A. de la Cruz-Martínez,
a J. Madrigal-Melchor,
a I. Rodríguez-Vargas
a
Unidad Académica de Física, Universidad Autónoma de Zacatecas
Calzada Solidaridad Esquina Con Paseo La Bufa S/N, 98060, Zacatecas,
Zac., México.
E-mail: [email protected]
En este avance se presentan los resultados parciales acerca de la
transmisión, transporte y estructura electrónica de estructuras multicapas
de grafeno aplicando barreras de potencial electrostático que siguen las
reglas de sustitución de las secuencias cuasi-periódicas: Silver Mean (SM),
Bronze Mean (BM), Copper Mean (CM) y Nickel Mean (NM). Dichas
propiedades son estudiadas y comparadas variando diferentes parámetros,
tales como: número de generación, anchura de las barreras y pozos, y la
energía y ángulo de los electrones incidentes. Es importante señalar que la
anchura del gap de energía inducido es muy similar entre las secuencias
independientemente del tipo usado así como del número de generación y
de las anchuras de las barreras; además, dentro del gap aparecen picos de
transmitancia que pueden ser relacionados con los estados ligados, aunque
característico de cada secuencia.
70
Sesiones Murales
Análisis teórico del efecto de impurezas de litio en la
estructura electrónica de silicio poroso
F. de santiago, A. Rodriguez, A. Trejo*, M. Cruz-Irisson
a
ESIME Culhuacan, Instituto Politécnico Nacional
Av. Santa Ana 1000, 04430 México D.F., México.
*E-mail: [email protected]
En la actualidad, el desarrollo de las tecnologías portables ha sido
vertiginoso, lo cual ha hecho necesario el desarrollo de nuevas fuentes de
energía para este tipo de dispositivos. Actualmente muchas investigaciones
se centran en encontrar materiales para electrodos de baterías de litio que
sobrepasen las capacidades de los actuales. Un material muy atractivo para
este propósito es el silicio ya que su capacidad de carga (4200 mAH/g) es
mucho mayor que los compuestos a base de grafito (520mAH/g), sin
embargo, el silicio presenta un problema al intercalar átomos de litio en su
estructura, debido a una radical expansión volumétrica que provoca la
fractura del material disminuyendo su capacidad de carga. Una de las
alternativas para superar este problema es el empleo de estructuras de
silicio poroso, las cuales permitirían una mejor intercalación de los átomos
de litio. En este trabajo se estudia el efecto en las propiedades electrónicas
del silicio poroso de la inserción de Li en la superficie y en un intersticio
del silicio poroso. El análisis se desarrolló utilizando la metodología de
primeros principios denominada teoría de los funcionales de la densidad,
utilizando la aproximación del gradiente generalizado y el método de
superceldas [1]. Los poros son modelados al remover átomos en la
dirección [001] de un cristal perfecto de silicio, el litio se coloca en un sitio
hexagonal de la sección de silicio para crear un defecto intersticial,
mientras que átomos de Hidrogeno que se utilizan para saturar los enlaces
71
Sesiones Murales
rotos de la superficie son reemplazados por átomos de Li de manera
gradual para estudiar el efecto de Li superficial en las propiedades de esta
estructura. Los resultados muestran que el silicio poroso sufre una
expansión volumétrica reducida al insertar átomos de litio en su superficie,
mientras al ser insertados en los intersticios resulta una expansión
volumétrica notable. Se observa, de igual forma, que la brecha prohibida
de energía se reduce cuando se insertan átomos de litio en la superficie del
poro, sin embargo se necesita gran concentración de litio para que este
desaparezca, mientras que el efecto del Li intersticial denota un
comportamiento similar a un dopaje tipo N corriendo el nivel de Fermi
hacia las bandas de conducción, con bandas presentando cruces de este
nivel indicando un comportamiento metálico.
Agradecimientos:
Este trabajo fue soportado por los proyectos: SIP-IPN 2014-1640 and 2014-1641 del
Instituto Politécnico Nacional
Referencias
[1] Trejo A., Cruz-Irisson M.. (2013). Computational modeling of the size effects on the
optical vibratrional modes of H-terminated Ge Nanostructures. Molecules (18), 4476–
4785.
72
Sesiones Murales
Torrefacción de la biomasa del Eucalyptus nitens utilizando
Nitrógeno
G.A. Garibay-García a, M.R. Pelaez-Samaniego
b, c, M. García-Pérez
b, R.
Espinoza-Herrera a
a
Maestría en Ciencias y Tecnología de la Madera, Universidad
Michoacana de San Nicolás de Hidalgo,
Fco. J. Mújica S/N, Morelia, Michoacán, C.P. 58060, México. b
Biological System Enginnering Department, Washington State University,
Pullman, WA, USA. c Faculty of Chemical Sciences, Universidad de Cuenca, Cuenca, Ecuador.
E-mail: [email protected]
La torrefacción de biomasa consiste en aplicar temperatura lentamente a la
madera en ambientes controlados por medio de un gas inerte el cual puede
ser Nitrógeno, Bióxido de Carbono y/o Argón alcanzando temperaturas
entre los 250 a 300 °C. Cuando se tienen estos rangos de temperatura la
mayoría de los compuestos volátiles contenidos en la madera son
eliminados [1]. Es uno de los procesos más utilizados para la generación de
energía a partir de biomasa. A este proceso también se le conoce con los
nombres de pirólisis lenta, pirolisis a temperatura baja y rectificación
térmica [2]. En este trabajo se realizó la caracterización de biomasa de
Eucalyptus nitens con la finalidad de conocer sus propiedades para la
generación de energía y bioproductos. Se utilizó un reactor tipo cuchara
manteniendo un flujo constante de Nitrógeno para las condiciones de
tratamiento que fueron a 140, 180, 220, 260 y 300 °C por tiempo de 2.5
horas. Se evaluó la pérdida de masa por medio de análisis
termogravimétrico (TGA) y se determinó el porcentaje de carbonos fijos y
la parte volátil. Los resultados muestran que se tiene una pérdida de masa
de 0.21 hasta 55% por efecto de la eliminación de los componentes de la
73
Sesiones Murales
madera. Se presentó un aumento en el porcentaje de carbonos fijos del 15
al 61% en función al aumento de la temperatura. Por otro lado el aumento
del poder calorífico estuvo influenciado por el factor temperatura
obteniendo un valor de 15109 KJ/Kg con el tratamiento de 300 °C, por lo
cual se concluye que la biomasa de Eucalyptus nitens tiene propiedades
para ser utilizada como biocombustible para la generación de energía.
Referencias
[1] Weiland J, Guyonnet R. (2003). Study of chemical modifications and fungi
degradation of thermally modified wood using DRIFT spectroscopy. Holz Roh Werkst
61:216-220.
[2] Velázquez M.; B. (2006). Situación de los sistemas de aprovechamiento de los
residuos forestales para su utilización energética. Asociación Española de Ecología
Terrestre. Ecosistemas, vol. 15, núm. 1, pp. 77-86. España.
74
Sesiones Murales
Simulación de materiales mediante la utilizacion del
programa materials studio
S. Marín Silva 1, C. I. Rodríguez Rodríguez
1, F. Rábago Bernal
1, J. T.
Elizalde Galindo2 M A. Ramos Murillo
2
1Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez, Av. Universidad Tecnológica
# 3051.Col. Lote Bravo II, C. P. 32695, Cd. Juárez Chihuahua, México. 2 Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Depto. de Física y
Matemáticas Instituto de Ingeniera y Tecnología Chihuahua, Av. Del
charro, No. 450, Nte., Ciudad Juárez Chihuahua, 32310, México.
E-mail: [email protected]
Resumen
En este trabajo se hicieron cálculos teóricos en materiales con diferentes variables, para el
cual se realizaron estructuras de densidades electrónicas basados en estructuras cristalinas
con diferentes parámetros. Este estudio se llevó a cabo utilizando un programa
denominado Materials Studio, por lo que se requiere una aproximación multiescalar en
tiempo y en tamaño del sistema. En este sentido Materials Studio es un entorno de
modelización y simulación que ayuda a los investigadores en Ciencias de Materiales y
Química al desarrollo y mejora de nuevos materiales mediante la predicción de las
relaciones entre la estructura molecular y las propiedades y así como el comportamiento a
nivel macro y micro molecular. Se presentan resultados del material MnBi.
75
Sesiones Murales
Propiedades electrónicas y vibracionales en sistemas
unidimensionales desordenados usando función de Green y
el formalismo de Landauer
F. Mendoza, a A. Herrera,
a F. Salazar,
a M. Cruz-Irisson
a
a
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Culhuacán,
Sección de Estudios de Posgrado e Investigación, Instituto Politécnico
Nacional
Apartado Postal 07738 México D.F., México.
Av Santa Ana 1000 San Francisco Culhuacán C.P. 04430 Ciudad de
México, Distrito Federal, México.
E-mail: [email protected], [email protected]
Los sistemas desordenados no presentan simetrías cristalográficas por lo
que no se tienen funciones de Bloch para describir sus propiedades. En este
trabajo se estudian las propiedades electrónicas y vibracionales en sistemas
unidimensionales desordenados dentro del formalismo de la función de
Green [1] y el de Landauer [2]. El sistema se modela considerando una
cadena lineal finita con interacción a primeros vecinos. El desorden para el
caso electrónico se genera al variar la autoenergía de cada sitio y la integral
de salto. Análogamente para el caso vibracional se varían las masas y las
constantes elásticas. Se calcula la densidad de estados electrónica y
vibracional que se obtienen de la traza de la parte imaginaria de la función
de Green. Por otro lado, se calcula el coeficiente de transmisión que es el
determinante del producto de las matrices de transferencia de cada sitio [3].
Los resultados muestran que ambos formalismos presentan el mismo
espectro de energías y que las brechas de energía en la densidad de estados
y el coeficiente de transmisión aumentan como función del desorden
evidenciando funciones de onda localizadas. Finalmente, estos
formalismos equivalentes permiten estudiar el transporte electrónico y
térmico al incorporarlos en la fórmula de Kubo dentro de la aproximación
de respuesta lineal [4].
76
Sesiones Murales
Agradecimientos:
Este trabajo fue financiado por el proyecto multidisciplinario 2014-1640 y
2014-1641 de la Secretaría de Investigación y Posgrado del Instituto
Politécnico Nacional.
Referencias
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Sciences, Vol. 7,1983).
[2] R. Landauer, IBM J. Res. Dev. 1,223 (1957)
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Dimension: Mapping and Scattering, The American Physical Society.
[4] R. J. Elliott, J.A. Krumhansl y P. L. Leath, Rev. Mod. Phys. 46,465 (1974).
.
77
Sesiones Murales
In-situ HT-XRD characterization of Ni53.5-Fe19.5-Ga27.0
shape memory powders produced by milling
L. Olmosa, F. Alvarado-Hernández
b, O. Jiménez
c, M. A. Albiter
a, H.J.
Vergara-Hernándeze
a
Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Fco. J. Mujica S/N,
Ed. C-2 C.U., Morelia, Michoacán, C.P. 58060, México. b
Universidad Autónoma de Zacatecas, Jardín Juárez 147 Centro
Histórico, Zacatecas, Zacatecas, C.P. 98000, México. c Departamento de Ingeniería de Proyectos, Universidad de Guadalajara,
José Guadalupe Zuno # 48, Los Belenes, Zapopan, Jalisco, C.P. 45100,
México. d Instituto Tecnológico de Morelia, Av. Tecnológico # 1500, Colonia
Lomas de Santiaguito, Morelia, Michoacán, C.P. 58120 México.
Email: [email protected]
Recently, new materials with the ability to produce recoverable
deformation when a magnetic field is applied have been developed. Ni-
Mn-Ga is the most widely studied system; however, alloys such as
Ni2FeGa and Co2NiGa are promising systems as ferromagnetic shape
memory alloys (FSMA); the main drawback for these alloys is their
brittleness which limits their industrial applications. In this work, a
polycrystalline Ni53.5-Fe19.5-Ga27.0 alloy has been studied. First, 50g of
this alloy were prepared by induction melting. Then the alloy was milled in
a high energy ball milling process at two different milling times of 30 and
60 minutes. Powders characteristics like shape and size were measured by
scanning electronic microscopy. Next, their structure was evaluated by X
ray diffraction (XRD). Powders at room temperature showed a not defined
structure. Finally, the evolution of the structure during a heat treatment
from 300 to 1173 K was evaluated by in-situ high temperature X-ray
diffraction (HTXRD) experiments. The shape memory L21 Heusler type
structure was ordered above 773 K. The particle size of powders had an
78
Sesiones Murales
effect on the ordered temperature. The results allowed the identification of
the austenitic phase. It was assessed that a higher temperature and lower
grain size promotes the austenitic phase formation in detriment to the L21
Heusler type structure. Figure 1 shows that the L21 structure is ordered at
823 K during the thermal treatment and that phase is prevails for
temperatures higher than 1073 K.
Figure 1. XRD patterns during the whole thermal treatment of the powders
milled for 60 minutes.
79
Sesiones Murales
Magnetic field and voltage contact effect on optical
absorption in
delta-MIGFET transistor
O. Oubrama, l. Cisneros-Villalobos
a, M. Limón-Mendoza
a, F. Aquino
Robleroa
aFacultad de Ciencias Químicas e Ingeniería, Universidad Autónoma del
Estado de Morelos, Av. Universidad 1001, Col. Chamilpa, CP 62209,
Cuernavaca, Morelos, México.
The intersubband optical absorption in delta-MIGFET transistor (delta-
Multiple Independent Gate Field Effect Transistor) is theoretically
investigated for different applied magnetic field and voltage contact. Our
results show that the position and the magnitude of the linear, nonlinear
and total absorption coefficient are sensitive to the combined effects
magnetic field and voltage contact.
80
Sesiones Murales
Análisis teórico practico de la interface Quitosano/Hueso
mediante DRX y Simulación Computacional.
aC.V.Paz,
aS.R. Vasquez,
aM.G. Pineda,
bN. Flores
aFacultad de Ingeniería Química, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo,
Avenida Francisco J. Mújica S/N Ciudad Universitaria, Morelia, Michoacán, 58060,
MÉXICO. bFacultad de Ing. en Tecnología de la Madera, Universidad Michoacana de San Nicolás
de Hidalgo, Avenida Francisco J. Mújica S/N Ciudad Universitaria, Morelia, Michoacán,
58060, MÉXICO.
E-mail: [email protected]; [email protected]
El quitosano presenta propiedades de adhesión, biocompatibilidad y
regeneración celular; todas estas atribuidas a sus grupos funcionales.[1, 2].
Por otra parte el hueso es un material biocompatible, formado
principalmente por hidroxiapatita, que presenta una estructura cristalina de
acuerdo a la formula Ca10(PO4)6(HO)2 [3]. Así, en el presente trabajo se
evalúa la interface quitosano/hueso, mediante DRX y Simulación
Molecular, en sistemas quitosano/hueso sólido y quitosano/hueso poroso
[4]. La formación de películas de quitosano se logró con inmersiones del
hueso en soluciones de quitosano y posterior remoción de solventes. Por
simulación molecular en la asociación quitosano-hueso se determinó: a) se
favorece la integración a bajas concentraciones de quitosano, b) al interior
del hueso y c) que una orientación positiva (cargas opuestas) favorece la
integración.
81
Sesiones Murales
Figura 1: Difractoframa de hueso a) poroso recubierto con QT, b) compacto recubierto
con QT y c) interacción hidroxiapatita-QT por simulación computacional.
Referencias
[1] Tsetsekou, A., et al., (2014). On the synthesis of tailored biomimetic hydroxyapatite
nanoplates through a bioinspired approach in the presence of collagen or chitosan and l-
arginine. Mater Sci Eng C Mater Biol Appl (43), 555-65.
[2] Dash, M., et al., (2011). Chitosan—A versatile semi-synthetic polymer in biomedical
applications. Progress in Polymer Science, 36(8), 981-1014.
[3] Londoño, M.E., A. Echavarría, and F. De La Calle, (2006).Caractrerísticas
Cristaloquímicas de la Hidroxiapatita sintética tratada a diferestes temperaturas. Revista
EIA, (5).
[4] Wang, T. and Z. Feng, (2005). Dynamic mechanical properties of cortical bone: The
effect of mineral content. Materials Letters,. 59(18), 2277-2280.
a) b
)
c)
82
Sesiones Murales
Brecha energética del compuesto Sr2FeMoO6: estudio
comparativo
J. Pilo a, J. L. Rosas
a, E. Carvajal
a, R. Oviedo-Roa
b, M. Cruz-Irisson
a, O.
Navarro c
a
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica-Culhuacán,
Instituto Politécnico Nacional
Av. Santa Ana 1000, México, D. F., C. P. 04430, México b
Instituto Mexicano del Petróleo, Eje Central Lázaro Cárdenas Norte 152,
México, D. F., C. P. 07730, México c Unidad Morelia, Instituto de Investigaciones en Materiales, Universidad
Nacional Autónoma de México, Antigua carretera a Pátzcuaro # 8701, Col.
Ex-Hacienda de San José de la Huerta, C.P. 58190,
Morelia, Michoacán, México
E-mail: [email protected]
La elevada polarización del espín en la perovskita doble Sr2FeMoO6
(SFMO) la convierte en un material potencialmente útil en el desarrollo de
dispositivos espintrónicos. Esto ha reavivado el interés por estudiar al
SFMO y diversos compuestos relacionados, pues se sabe que las
propiedades eléctricas y magnéticas del primero son muy sensibles a los
defectos de antisitio. Particularmente, el carácter medio-metálico del
SFMO puede suprimirse al reemplazar todo el Fe por Mo, modificando
gradualmente la magnitud de la brecha prohibida en el canal de espín
mayoritario. Considerando estos antecedentes, además de la correlación
electrónica y la diferencia entre la brecha calculada (basados en la teoría de
las funcionales de la densidad) y la experimental, en este trabajo se
reportan los resultados de los cálculos hechos para el sistema SFMO, bajo
diferentes condiciones: aproximaciones de la densidad local o del gradiente
generalizado, incluyendo el parámetro de Hubbard, modificando las
83
Sesiones Murales
funcionales, etc. Cualitativamente se conserva el carácter medio-metálico
del compuesto, pero cambia la distribución de estados en la energía y,
específicamente, se obtienen magnitudes diferentes para la brecha
energética.
Agradecimientos
Este trabajo ha sido apoyado parcialmente con los proyectos multidisciplinarios 2014-
1640 y 2014-1641 de la SIP-Instituto Politécnico Nacional, PAPIIT-IN100313 de la
Universidad Nacional Autónoma de México y 131589 del Consejo Nacional de Ciencia y
Tecnología (CONACYT). J. Pilo y J. L. Rosas agradecen la beca para estudios de
posgrado otorgada por CONACYT.
84
Sesiones Murales
Síntesis de Poli(Acrilato de Butilo) y su interacción con
Nanowhiskas de Celulosa
M. Pineda,a N. Flores,
a S. Vazques,
b L. García,
c J. Farias.
a
aFacultad de Ing. en Tecnología de la Madera, Universidad Michoacana de San
Nicolás de Hidalgo
Avenida Francisco J. Mújica S/N Ciudad Universitaria, Morelia, Michoacán,
58060, México. bFacultad de Ingeniería Química, Universidad Michoacana de San Nicolás de
Hidalgo
Avenida Francisco J. Mújica S/N Ciudad Universitaria, Morelia, Michoacán,
58060, México. cCentro de Investigación en Micro y Nanotecnología de la Universidad
Veracruzana
Calzada Ruiz Cortínes No. 455 Col. Costa Verde, Boca del Rio, Veracruz, 94292,
México.
E-mail: [email protected]
La celulosa es un homopolímero de β-1,4-D-glucosa unidas en una cadena
lineal [1,2]. Entre sus diversas fuentes se encuentran las plantas, algas y
bacterias siendo el algodón el de mayor porcentaje de celulosa (> 95%) [2].
Ha habido una amplia investigación en el área de polímeros para ampliar
su versatilidad como polímeros compuestos. Entre todos los materiales
utilizados en este contexto, la celulosa presenta varias ventajas, tales como
el refuerzo de las propiedades en compositos [3]. Los nanowhiskas de
celulosa (NWC) son regiones altamente cristalinas y ordenadas en
materiales celulósicos. A pesar de que se puede conseguir NWC a partir de
una gran variedad de recursos naturales, por lo general se generan a partir
de hidrólisis ácida.
El poli(acrilato de butilo), (PAB), es ampliamente utilizado como una base
para los adhesivos [4]. Sin embargo, junto con aplicaciones técnicas, tales
materiales son muy prometedores para su uso en la medicina y la biología.
El PBA es muy importante para una amplia serie de áreas tecnológicas.
Principalmente en el área biomédica, tiene un amplio potencial de
85
Sesiones Murales
aplicación, ya que es un material no tóxico y biocompatible, lo que facilita
su uso como bioadhesivo.
Por lo que en este trabajo de investigación se realizó la síntesis del PAB el
cual fue reforzado con los NWC que se obtuvieron por dos métodos
utilizando H2SO4 y con la enzima (Celluclast 1.5L Novozimes) los cuales
fueron caracterizados por FTIR, DRX y MEB. En los cuales se observaron
en los espectros de FTIR de los compuestos puros de la celulosa,
NWC/H2SO4, NWC/Enzimática y el PAB. Confirmando la interacción en
las mezclas entre el PAB y los NWC al observar desplazamientos de las
bandas. Observando una mayor cristalinidad por DRX de los NWC/H2SO4
en comparación con los NWC/Enzimáticos y estos a su vez que la celulosa
de la cual se obtuvieron. En el MEB se observaron espesores de 70 nm en
los NWC/H2SO4 mientras que en los NWC/Enzimáticos se obtuvieron
resultados en micras.
Referencias
[1] Olsson, L., Hahn-Hägerdal, B. (1996). Fermentation of lignocellulosic hydrolysates
for ethanol production. Enzyme and Microbial Technology (18), 312-331.
[2] Satyamurthy, P., Jain, P., Balasubramanya, R. H., Vigneshwaran, N. (2011).
Preparation and characterization of cellulose nanowhiskers from cotton fibres by
controlled microbial hydrolysis. Carbohydrate Polymers (83), 122-129.
[3] Terech, P., Chazeau, L., Cavaille, J. (1999). A small-angle scattering study of cellulose
whiskers in aqueous suspensions. Macromolecules (32), 1872-1875.
[4] Schofield, W., Badyal, J. (2006). Pulsed plasma polymerisation of butylacrylate for
pressure-sensitive adhesion. Plasma chemistry and plasma processing 26(4): 361-369.
86
Sesiones Murales
Estudios de oxidación catalítica de los compuestos
BiCeMo2O9, BiCeW2O9 y BiCeMoWO9 elaborados por el
método hidrotermico asistido por microondas.
K. Rangel-Arreola a, R. Rangel
a, P. Bartolo-Pérez
b, P. Quintana
b
G. Díaz c
a División de Estudios de Posgrado de la Facultad de Ingeniería Química,
Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo
Francisco J. Múgica S. N. Col. Felicitas del Rio C. P. 58160, Morelia,
Michoacán, México. b
CINVESTAV-Unidad Mérida., Carretera Antigua a Progreso Km. 6 A. P.
73Cordemex 97310, Mérida, Yucatán, México.
Insituto de Física-UNAM, Apartado Postal 20-364, 01000, México D.F.
E-mail: [email protected]
En el presente trabajo se abordan los resultados de la síntesis y
caracterización de bismutatos de cerio, tugsteno y molbdeno elaborados a
través del método hidrotérmico asistido por microondas, tomando como
referencia la síntesis reportada por Ye–Yu Li y colaboradores [1], acerca
de la síntesis de compuestos de BiCeW2O9 a través de la ruta de estado
sólido a 1000° C. Estos autores reportaron la síntesis de una serie de
compuestos con la estequiometría BiMW2O9 , donde M representa al W o
Eu, sin proveer resultados de una aplicación específica. Sin embargo sus
resultados podrían sugerir su aplicación como materiales fotoluminscentes.
El propósito de este reporte es mostrar los resultados del estudio de los
compuestos BiCeW2O9, BiCeMo2O9, así como del sistema mixto
BiCeMoWO9, probando su aplicación como catalizadores para oxidación
catalítica. En la caraterización realizada mediante difracción de rayos x,
microscopía de barrido y de transmisión se observa la formación de
87
Sesiones Murales
compuestos de fase única de los sistemas preparados. Estos compuestos
fueron probados como catalizadores en la reacción de oxidación del
monóxido de carbono [2-3] obteniéndose conversiones superiores a 60%.
Referencias
[1] Ye – Yu Li, et. al. (2011).A series of novel rare – earth bistmuth tungstate compounds
LnBiW2O9 (Ln = Ce, Sm, Eu, Er); Synthesis, crystal structure, optical and electronic
properties, Dalton Transaction, (40), 7357.
[2] R. Rangel, P. Bartolo – Pérez, A. Gómez – Cortés, G. Díaz, D. H. Galván (2001).
Comparison between γ - Bi2MoO6 and Bi2WO6 catallyst in the CO oxidation. Journal of
Materials Synthesis and Processing (9), 207.
[3] R. Rangel, P. Bartolo – Pérez, E. Martínez, G. Díaz, D. H. Galván (2012). Catalytic
activity and X-ray photoelecton spectroscopy performance of Bi2MoxW1-xO6 solid
solutions. Catalysis Science and Technology (2), 847.
Agradecimientos
LANNBIO CINVESTAV Mérida, bajo los proyectos FOMIX – YUCATAN 2008 –
108160 y CONACYT LAB – 2009 – 01 No. 123913. En especial al M. C. Daniel Aguilar,
Ing. Wilian Javier Cauchi Ruiz y M. C. Dora A. Huerta.
88
Sesiones Murales
Propiedades térmicas y resistencia al fuego de un material
compuesto de madera y plástico
Eduardo Raya Aguilar, Raúl Espinoza Herrera.
Institución: Facultad de Ingeniería en Tecnología de la Madera.
Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Edifico “D” Ciudad
Universitaria, Avenida Francisco J. Mujica, S/N, Morelia, Michoacán.
Email:[email protected]
En la actualidad, a nivel mundial hay una creciente búsqueda de nuevos
materiales con mejores propiedades y bajo costo. Existen materiales
compuestos madera-plástico (WPC, por sus siglas en inglés), los cuales son
fabricados a base de mezclas de desperdicios de plásticos reciclados y
partículas o fibras de madera provenientes de aserraderos y fábricas de
muebles. Sin embargo, hay poca información respecto a las características
de estos materiales. Por lo cual, el objetivo del presente estudio fue
caracterizar las propiedades térmicas y resistencia al fuego de un material
compuesto de madera y plástico de la empresa ECOLAMINADOS S.A de
C.V. fabricado mediante un proceso de extrusión, utilizando un polietileno
reciclado de baja densidad mezclado con fibras de madera de pino, aditivos
y pigmentos. Actualmente, comercializado como láminas para techumbres.
El compuesto madera-plástico presentó una menor conductividad térmica
que la lámina de asbesto, tuvó una pérdida de masa de 76.9% por el
método de inflamabilidad de Cribs. Por lo que los resultados demostraron
que las láminas tienen buenas cualidades físicas para sombreados y
techumbres.
Palabras claves: Materiales compuestos madera-plástico (WPC),
polietileno reciclado, residuos de madera, propiedades térmicas, resistencia
al fuego.
89
Sesiones Murales
Energía de los iones en sitios intersticiales de las perovskitas
Sr2Fe1+xMo1-xO6
J. L. Rosas a, M. Camacho
a, E. Carvajal
a, R. Oviedo-Roa
b, M. Cruz-
Irisson a, O. Navarro
c
a Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica-Culhuacán,
Instituto Politécnico Nacional
Av. Santa Ana 1000, C.P. 04430, México, D.F., México b
Instituto Mexicano del Petróleo, Eje Central Lázaro Cárdenas Norte 152,
México, D. F., C. P. 07730, México c Unidad Morelia, Instituto de Investigaciones en Materiales, Universidad
Nacional Autónoma de México, Antigua carretera a Pátzcuaro # 8701, Col.
Ex-Hacienda de San José de la Huerta, C.P. 58190,
Morelia, Michoacán, México
E-mail: [email protected]
Las celdas de combustible de óxido sólido (SOFC, por sus siglas en inglés)
son dispositivos electroquímicos que transforman la energía química en
eléctrica, tienen una eficiencia que puede llegar hasta el 60% y el impacto
ambiental (en términos de la contaminación producida) es reducido. Por lo
anterior, dichos dispositivos representan una alternativa importante para la
generación de energía limpia [1]. No obstante, la temperatura de operación
elevada (sobre los 500°C) y los costos de producción son los principales
obstáculos, que deben superarse, para que ésta forma de generación de
energía sea rentable. Es así que se han abierto varias líneas de
investigación en torno a las SOFC: se busca abatir la temperatura de
operación, implementar mecanismos de cogeneración para que su
funcionamiento sea más eficiente, explorar diferentes materiales para el
electrolito o los electrodos, etc. En este trabajo se abordan los efectos de la
modificación de la razón de los números de átomos de Fe y Mo sobre la
energía de los iones que difunden en los electrodos, buscando aportar
elementos que mejoren la comprensión del proceso de transporte de las
especies iónicas (hidrógeno/oxígeno) en los electrodos. El compuesto
90
Sesiones Murales
Sr2FeMoO6 tiene estructura tipo perovskita doble y se emplea como
electrodo en las SOFC comerciales, debido a sus buenas conductividades
iónica y electrónica; sin embargo, se emplea como material poli-cristalino
y ahora se sabe que las propiedades electrónicas del material son sensibles
a la estequiometría, los defectos de antisitio y a la temperatura. Así, los
cálculos para este trabajo se hicieron en el marco de la Teoría de las
Funcionales de la Densidad (DFT, por sus siglas en inglés), empleando la
Aproximación del Gradiente Generalizado (GGA) y la funcional propuesta
por Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE) [2].
Agradecimientos
Este trabajo ha sido apoyado parcialmente con los proyectos multidisciplinarios 2014-
1640 y 2014-1641 de la SIP-Instituto Politécnico Nacional, PAPIIT-IN100313 de la
Universidad Nacional Autónoma de México y 131589 del Consejo Nacional de Ciencia y
Tecnología (CONACYT). J. L. Rosas y M. Camacho agradecen la beca para estudios de
posgrado otorgada por CONACYT.
Referencias
[1] A. Muñoz, M. Pavone, E. Carter, Effect of Antisite Defects on the Formation of
Oxygen vacancies in Sr2FeMoO6: Implications for Ion and Electron Transport, Chemistry
of Materials 23 (2011) 4525-4536.
[2] J. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof, Generalized Gradient Approximation Made
Simple, Physical Review Letters 77 (1996) 3865-3868.
91
Sesiones Murales
Caracterización de LaAlO3 obtenido a partir de dos rutas de
síntesis usando pseudoboehmita y La(OH)3 como precursor
J. Tapia Olarra, A. Medina Flores, J. Zárate Medina
Instituto de Investigaciones Metalúrgicas, Universidad Michoacán de San
Nicolás de Hidalgo
58030 Morelia, Michoacán, México.
Los materiales cerámicos avanzados representan una tecnología importante
que tiene un impacto considerable en una gran variedad de industrias. El
LaAlO3 es una perovsquita de estructura romboédrica a 300 K y cúbica a
temperaturas superiores de 800 K[1]
, que posee excelentes propiedades
dieléctricas, además de ser un prometedor huésped de tierras raras que
mejoran sus propiedades termoluminiscentes[2]
. Este cerámico se sintetiza
usualmente por el método de reacción en estado sólido con mezcla de
óxidos a altas temperaturas; método sencillo pero que presenta tamaños de
partícula grandes y pobre homogeneidad química.
En este trabajo se utiliza un proceso de síntesis químico en húmedo a baja
temperatura con el cual se puedan obtener partículas de tamaño pequeño –
submicrónico – y homogéneas en tamaño y composición química. Para la
síntesis de LaAlO3 se usaron dos rutas: La Ruta 1 consistió en la
precipitación del precursor de lantano, La(OH)3, sobre partículas de
pseudoboehmita, y la Ruta 2 consistió en una co-precipitación inversa de
las dos fases precursoras hidroxiladas de Al y La. Los polvos obtenidos
fueron caracterizados mediante las técnicas de Difracción de Rayos X,
Microscopía Electrónica de Barrido, Microscopía Electrónica de
Transmisión y Dilatometría. Se observó que mediante la Ruta 1 se obtuvo
la fase pura a temperaturas por arriba de 1300°C (Figura 1A), mientras que
por la Ruta 2 la fase pura se obtuvo por arriba de 1000°C (Figura 1B);
92
Sesiones Murales
A. B.
siendo estas temperaturas la principal diferencia entre las dos rutas de
síntesis.
Figura 1. A. Patrones de DRX de las muestras ALind (Ruta 1), y B. ALi
(Ruta 2) a distintas temperaturas.
Referencias
[1] Vali, R, Phonons and heat capacity of LaAlO3, Computational Materials Science, 44,
779-782 (2008).
[2] Chandradass, J., et al, Effect of alumina precursor on the synthesis of LaAlO3
nanopowders by reverse micelle processing, Met. Mater. Int., 15, 1045-1048 (2009).
93
Notas
94
Notas
95
Notas
96
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97
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98
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99
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