CONTENIDO · CONTENIDO Mensaje de bienvenida 5 Programa 7 Conferencias Invitadas 11 Contribuciones Orales 27 Sesiones Murales 57 . 3a REUNIÓN ... Lucero Gómez herrera (UAQ) 11:30-12:00

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)


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


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)


Guillermo Mendoza Suárez (Dept. Of Engineering and Computer Science Concordia University, Canadá)


Armando Encinas Oropesa (Instituto de Física-UASLP, México)

11:15-11:30 OV-1 Ma. Lucero Gómez herrera (UAQ) 11:30-12:00 RECESO


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

mailto:[email protected]

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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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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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(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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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.


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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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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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


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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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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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


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


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


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.


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


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.


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


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


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


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


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


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.


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


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


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


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


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.


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


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


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.


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


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


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.


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


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


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.


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


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


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.

[email protected]

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


[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


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


Sesiones Murales

58


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.


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


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.


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.


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


Calzada Solidaridad Esquina Con Paseo La Bufa S/N, 98060, Zacatecas,

Zac., México.


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.


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.


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

[1] E,N. Economou, Green´s Funtions in Quantum Physics (Springer Series in Solid State

Sciences, Vol. 7,1983).

[2] R. Landauer, IBM J. Res. Dev. 1,223 (1957)

[3] Kohmoto, M., Kadanoff L. P., Tang C., (1983). Localization Problem in One

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.

[email protected]

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,


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


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.


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.


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

mailto:krangelarreola@

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,


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


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).

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CONTENIDO · CONTENIDO Mensaje de bienvenida 5 Programa 7 Conferencias Invitadas 11 Contribuciones Orales 27 Sesiones Murales 57 . 3a REUNIÓN ... Lucero Gómez herrera (UAQ) 11:30-12:00