Tecnologo

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2. Capítulo 2: Fundamentos Teóricos

Introducción
En este capítulo se presenta una breve descripción acerca de las cerámicas con estructura cristalina tipo perovskita algunas de sus propiedades, características cristalinas y aplicaciones más importantes. También se hace referencia a algunas de las propiedades físico-químicas más destacadas dentro del campo de los materiales cerámicos,enfocándose principalmente en propiedades eléctricas y magnéticas. La sección asociada a las propiedades eléctricas comienza desde la revisión conceptual de los dieléctricos, pasando por los conceptos de capacitancia, vectores de campo y polarización; hasta finalizar con la teoría de ferroelectricidad y las causas de la misma y la información que puede ser extraída a partir de curvas de polarizaciónen función del campo. Finalmente, se presenta una descripción de los fenómenos de tipo magnético, significativos en la investigación de nuevos materiales, específicamente en la caracterización de materiales multiferróicos, así como una descripción de las causas del magnetismo en materiales, algunos tipos de magnetismo e influencias de la temperatura y aplicación del campo sobre determinadosmateriales.

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2.1 Perovskitas
2.1.1 Generalidades y Propiedades Cristalinas
La perovskita (CaTiO3) es un mineral escaso en la corteza terrestre que cristaliza en forma ortorrómbica (pseudocúbica). Fue descubierta en los montes Urales en Rusia por el mineralogista y Químico alemán Gustav Rose en 1839 y fueron denominadas de esta manera en honor al dignatario, mineralogista y oficial militarruso Lev Alexeievitch Perovsky [25]. Perovskita también es el nombre de un grupo de cristales que toman la misma estructura; por lo tanto, las perovskitas son cerámicas (sólidos que combinan elementos metálicos con no metálicos) que tienen la disposición atómica de CaTiO 3. Las perovskitas son cerámicas, que por lo general, forman estructuras cúbicas, presentan comportamiento desde aislantes hastasuperconductores, pasando por semiconductores, conductores metálicos, manganitas y ferroeléctricos [26] La alteración de la estructura ideal de las perovskitas da lugar a la posibilidad de encontrar nuevas propiedades eléctricas y magnéticas. En su forma ideal, las perovskitas son descritas por la expresión generalizada ABX3, constan de cubos compuestos de tres elementos químicos diferentes A, B yX presentes en una proporción 1:1:3 y tienen estructura cúbica Los átomos A y B son cationes metálicos (iones con carga positiva) y los átomos X son aniones no metálicos (iones con carga negativa, generalmente oxígeno). El catión A que es el de � asociadas al grupo espacial ������������3������ de tipo cúbico, figura 2-1[27]. La duplicación del ordenamiento ideal para la perovskita, por imposiciónde un ordenamiento tipo NaCl, � conlleva a otra estructura cúbica, en el grupo espacial ������������3������, con parámetros de red dobles que el modelo ABX3. mayor radio atómico se encuentra el centro del cubo, el catión B ocupa los ocho vértices y en centro de las aristas de la celda cúbica se encuentran centrados los aniones X y

Para modificar las perovskitas conocidas actualmente, secombinan elementos como bario, potasio, estroncio, calcio ó en general elementos pertenecientes al grupo de los metales alcalinos, alcalinotérreos ó una tierra rara como el Lantano (para ocupar las posiciones A) y aproximadamente 50 elementos estables de la tabla periódica, correspondientes a los metales de transición, como Fe, Mn, Cr, Mo (para ocupar las posiciones B). Las posiciones X pueden serocupadas por miembros de la familia de los

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halógenos como flúor, cloro o bromo; aunque generalmente es ocupada por el oxígeno [26]. Algunas perovskitas difieren de la forma y composición ideal; en ocasiones el catión central A es demasiado pequeño comparado con los cationes B que hay en los vértices, lo que provoca un desplazamiento de las posiciones de equilibrio de los aniones X y los...