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Síntesis y estudio estructural de las boracitas de Zn3B7O13Br, Zn3B7O13Cl y Zn3B7O13l Synthesis and structural study of the boracitas Zn3B7O13Br, Zn3B7O13Cl y Zn3B7O13l | |
JORGE CAMPA MOLINA | |
ALEJO GUILLERMO CASTELLANOS GUZMAN | |
Acceso Abierto | |
Atribución | |
Dominios, Ferroeléctricos, Boracitas, Domains, Ferroelectrics, Boracites | |
Con el propósito de estudiar la estructura de dominios ferroeléctricos, así como el de determinar la estructura cristalina de la triada de boracitas con Zn como metal común (i.e. Zn3B-,O¡3Br, Zn3B7O13Cl y Zn3B7O13I), se crecieron cristales de estos compuestos por medio de reacciones químicas en la fase vapor. En este método de crecimiento se utilizan tres crisoles de cuarzo de dimensiones diferentes; separados espacialmente por medio de pequeñas varillas del mismo material a fin de facilitar el transporte químico de los compuestos iniciales (halogenuros, óxido de boro, ácido bórico y óxido metálico). Los tres crisoles son alojados dentro de una ámpula de cuarzo, la cual tras ser sellada al vacío, es calentada dentro de un horno hasta una temperatura del orden de los 900 Celsius. A dicha temperatura se lleva a cabo el transporte quimico para el crecimiento cristalino de estos tres compuestos. Hasta donde sabemos, este es el primer trabajo que reúne estudios de la estructura cristalina y de dominios en las boracitas de Zn3B7O13Br, Zn3B7O13C1 y Zn3B7O13I, cuyas propiedades eran prácticamente desconocidas dentro de la larga familia de las boracitas halogenadas (existen más de 25 composiciones dentro de esta familia). Es importante mencionar que, debido a dificultades inherentes al método de crecimiento de las boracitas, no fue posible obtener monocristales de tamaño adecuado de las tres boracitas, por lo que se utilizó el método de difracción de rayos X en polvos de Zn3B7O13Br, Zn3B7O¡3Cl y Zn3B7O13I, analizando los datos por el conocido método de Rietveld. El método de Rietveld se aplicó con éxito sólo en el caso de la boracita de Zn3B7O13Br, logrando el refinamiento con un valor de 2.78 en el principal indicador de ajuste Aun cuando el refinamiento estructural no fue posible en el caso de las otras dos boracitas, nuestros resultados experimentales sobre la determinación de la estructura de Zn3B7O13Cl coinciden con reportes previos que han aparecido en la literatura. "With the purpose of studying the ferroelectric domain structure, as well as to determining the crystal structure of a triad of boracites with Zn as the common metal (i.e. Zn3B-,O¡3Br, Zn3B7O13Cl y Zn3B7O13I), single crystal of these compounds were grown by means of chemical reactions in the vapour phase. In this method of growth three small quartz crucibles of different dimensions are used. They are spacely separated by means of small quartz rods in order to facilitate the chemical transport of the initial compounds (halogenures, metal oxides and boric acid). The three crucibles are lodged in a quartz ampoule which is then sealed under vacuum. The ampoule is heated in a vertical furnace up to 900 Celsius, a temperature region Where chemical transport reactions of the initial coumpounds take place. As far as We know this is the first complete study of the ferroelectric domain and crystal structures of Zn boracites whose properties are practically unknown. These are the last three members of the large family of boracites (more than 25 compositions) on which very few physical properties, if any, have been explored. It is important to mention that due to inherent diffìculties in the method used for growing single crystals of boracites, it was not possible to obtain single-domain, single-crystals ofthe three compositions (i.e. Zn3B-,O¡3Br, Zn3B7O13Cl y Zn3B7O13I) on which we could apply the current four-circle diffractometer X-ray technique. Thus, the X-ray powder method Was used in order to determine the crystal structure of this triad of boracites. Refrning of the crystal structure was accomplished by means ofthe well-known Rietveld” s method. Rietveld method Was successfully applied only in the case of Zn3B7O13Br, obtaining a value of 2.78 for the main adjustrnent indicator S. However, it proved to be practically impossible to refine the structures of Zn3B7O13C1 and Zn3B7O13I with such a method. Our experimental results on the structure determination of Zn3B7O13Cl and Zng,B7O13I, however, agree Well, within the experimental error, With previous reports ofin the literature.With the purpose of studying the ferroelectric domain structure, as well as to determining the crystal structure of a triad of boracites with Zn as the common metal (i.e. Zn3B-,O¡3Br, Zn3B7O13Cl y Zn3B7O13I), single crystal of these compounds were grown by means of chemical reactions in the vapour phase. In this method of growth three small quartz crucibles of different dimensions are used. | |
CICESE | |
2000 | |
Tesis de doctorado | |
Campa Molina, J.2000.Síntesis y estudio estructural de las boracitas de Zn3B7O13Br, Zn3B7O13Cl y Zn3B7O13l.Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.97 pp. | |
OTRAS ESPECIALIDADES FÍSICAS | |
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