Caracterización del compuesto CsPbBr3:Ce sintetizado mediante el método de reacción de estado sólido

Abstract

Los compuestos de tipo perovskita constituyen una de las familias de materiales más apasionantes estudiadas durante las últimas décadas, debido a la diversidad de propiedades físicas sintonizables mediante variaciones composicionales. Sus características han dado lugar a una amplia gama de aplicaciones tecnológicas en elementos anódicos para pilas de combustible de óxido sólido, catalizadores altamente activos en reacciones de conversión de energía electroquímica, sustratos para celdas solares de alta eficiencia, sensores piezoeléctricos o dieléctricos, catalizadores en sistemas reactivos a altas temperaturas, dispositivos magnetoeléctricos y magnetorresistivos, semiconductores magnéticos y espintrónicos con utilidad en memorias dinámicas de acceso aleatorio o memorias de acceso aleatorio ferroeléctricas y no ferroeléctricas, cabezas de lectura-escritura de discos duros para el almacenamiento de alta capacidad de información en soportes magnéticos y dispositivos para la polarización de la corriente de electrones, sensores magnéticos, entre otros. Aunque el potencial de aplicabilidad de las perovskitas alcanza áreas como la física médica, esta perspectiva no ha sido suficientemente explorada. En este trabajo se considera la síntesis y estudio del compuesto CsPbBr3:Ce, a partir de precursores en polvo de Bromuro de Cesio, Bromuro de Cerio y Bromuro de Plomo, realizando una variación con el Bromuro de Cerio en sus concentraciones (Ce3+ del 1%,3%,5% y 10%.). Además de la contribución al desarrollo de la síntesis del compuesto CsPbBr3:Ce, a través del método de reacción de estado sólido, se efectúan aportes importantes relacionados con la optimización de sus propiedades ópticas, morfológicas y estructurales, para lo cual se realiza un estudio del efecto de condiciones de síntesis sobre sus propiedades mediante caracterización de las muestras a través de las técnicas de difracción de rayos x, microscopía electrónica de barrido y espectroscopía de reflectancia difusa. (Texto tomado de la fuente).

Perovskite-type composites constitute one of the most exciting families of materials studied during the last decades due to the diversity of physical properties tunable by compositional variations. Their characteristics have led to a wide range of technological applications in anode elements for solid oxide fuel cells, highly active catalysts in electrochemical energy conversion reactions, substrates for high efficiency solar cells, piezoelectric or dielectric sensors, catalysts in reactive systems at high temperatures, magnetoelectric and magnetoresistive devices, magnetic and spintronic semiconductors with utility in dynamic random access memories or ferroelectric and non-ferroelectric random access memories, hard disk read-write heads for high capacity storage of information on magnetic media and devices for electron current polarization, magnetic sensors, among others. Although the potential applicability of perovskites reaches areas such as medical physics, this perspective has not been sufficiently explored. In this work we consider the synthesis and study of the compound CsPbBr3:Ce, from powder precursors of Cesium Bromide, Cerium Bromide and Lead Bromide, performing a variation with Cerium Bromide in its concentrations (Ce3+ of 1%,3%,5% and 10%.). In addition, to the contribution to the development of the synthesis of the compound CsPbBr3:Ce through the solid state reaction method, important contributions related to the optimization of its optical, morphological and structural properties are made, for which a study of the effect of synthesis conditions on its physical properties by characterization of the samples through the techniques of x-ray diffraction, scanning electron microscopy and diffuse reflectance spectroscopy is carried out.