Síntesis, caracterización y propiedades ópticas no lineales de Nanopartículas de Titanato de Bario obtenidas mediante el método del Peróxido
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Date
2021
Authors
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Publisher
Universidad Nacional de Trujillo
Abstract
En el presente trabajo de investigación se sintetizaron nanopartículas de Titanato de Bario_x000D_
por el método del peróxido con el propósito de evaluar la influencia de la temperatura de_x000D_
recocido de 700, 800 y 900 grados centígrado sobre su estructura cristalina e intensidad_x000D_
de respuesta óptica no-lineal. Como materiales precursores fueron utilizados tricloruro de_x000D_
titanio al 15.5 por ciento y cloruro de bario di-hidratado. Como solventes fueron_x000D_
empleados agua ultrapura y peróxido de hidrógeno al 30 por ciento. El pH fue modificado_x000D_
a 9.98 agregando alícuotas de solución de hidróxido de amonio. Los patrones de_x000D_
difracción por rayos X de la muestra de polvo recocido a 900 grados centígrados,_x000D_
revelaron picos de difracción característicos de la fase tetragonal ferroeléctrica del_x000D_
Titanato de Bario, sin presencia de otras impurezas y con un tamaño promedio del_x000D_
cristalito de 34.2 nm; mientras que las muestras de polvo recocido a 700 y 800 grados_x000D_
centígrados, mostraron además otros picos correspondientes a la fase cúbica e impurezas_x000D_
posiblemente de polititanatos de bario. Las imágenes MEB y los espectros EDS revelaron_x000D_
que las nanopartículas de Titanato de Bario, de diámetro promedio de 50 nm, se_x000D_
encuentran en forma de aglomerados. Los espectros de intensidad de respuesta óptica nolineal, obtenidos con láser pulsado de 1064 nm de longitud de onda y energía de pulso de_x000D_
2.78 mJ, mostraron que las nanopartículas de Titanato de Bario recocidas a 900 grados_x000D_
centígrados tuvieron una respuesta óptica no-lineal en la longitud de onda de 532.4 nm,_x000D_
con una intensidad aproximadamente 3 veces mayor que las nanopartículas recocidas a_x000D_
800 grados centígrados. Las nanopartículas de Titanato de Bario, recocidas a 700 grados_x000D_
centígrados, no mostraron respuesta óptica no-lineal significativa, debido a una escasa_x000D_
presencia de la fase tetragonal
Description
In the present research work, barium titanate nanoparticles were synthesized by the_x000D_
peroxide method in order to evaluate the influence of the annealing temperature of 700,_x000D_
800 and 900 degrees Celsius on their crystalline structure and intensity of non-linear_x000D_
optical response. As precursor materials, titanium trichloride-15.5 percent and dihydrated_x000D_
barium chloride were used. Ultrapure water and hydrogen peroxide-30 percent were used_x000D_
as solvents. The pH was modified to 9.98 by adding aliquots of ammonium hydroxide_x000D_
solution. The X-ray diffraction patterns of the powder sample annealed at 900 degrees_x000D_
Celsius, revealed characteristic diffraction peaks of the ferroelectric tetragonal phase of_x000D_
barium titanate, without the presence of other impurities and with an average crystallite_x000D_
size of 34.2 nm; while the samples of annealed powder at 700 and 800 degrees Celsius,_x000D_
also showed other peaks corresponding to the cubic phase and impurities, possibly from_x000D_
barium polythitanates. SEM images and EDS spectra revealed that barium titanate_x000D_
nanoparticles, with an average diameter of 50 nm, are in the form of agglomerates. The_x000D_
non-linear optical response intensity spectra, obtained with a pulsed laser of 1064 nm_x000D_
wavelength and pulse energy of 2.78 mJ, showed that Barium Titanate nanoparticles_x000D_
annealed at 900 degrees Celsius had a non-linear optical response in the wavelength of_x000D_
532.4 nm, with an intensity approximately 3 times greater than nanoparticles annealed at_x000D_
800 degrees Celsius. Barium Titanate nanoparticles, annealed at 700 degrees Celsius,_x000D_
did not show significant non-linear optical response, due to a low presence of the_x000D_
tetragonal phase.
Keywords
Nanopartículas de Titanato de Bario, Método del peróxido, Óptica no-lineal.