Estudio experimental y computacional por DFT de propiedades estructurales, ópticas y magnéticas de nanopartículas de Fe3O4 y CoFe2O4 sintetizadas por co-precipitación

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dc.contributor.advisorJáuregui Rosas, Segundo Rosalí
dc.contributor.authorPortilla Liberato, Christian Arturo
dc.date.accessioned2024-10-09T17:30:55Z
dc.date.available2024-10-09T17:30:55Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractSe realizó un estudio computacional utilizando simulaciones basadas en la teoría del funcional deladensidadparalasestructurasdeFe3O4 y CoFe2O4. Se encontró que los estados fundamentales magnéticos y catiónicos de ambos compuestos son anti ferromagnéticos con una distribución catiónica dispersa. El estudio de la estructura electrónica reveló las transiciones ópticas representativas de los electrones mayoritarios y minoritarios, determinando el comportamiento half-metallic de la Fe3O4 y el comportamiento semiconductor de la CoFe2O4. Adicionalmente, los cálculos de fonones determinaron los modos principales y las regiones vibracionales de cada material. Asimismo, se llevó acabo un estudio experimental de las propiedades estructurales, ópticas y magnéticas de las nanopartículas de Fe3O4 y CoFe2O4 sintetizadas por el método deco-precipitación a diferentes tiempos de reacción (0,15,30 y 45minutos). Para ello, se caracterizaron sus propiedades estructurales mediante difracción de rayos X, dispersión de luz dinámica, microscopía electrónica de barrido, espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier y espectroscopía Raman. Las propiedades ópticas se analizaron mediante espectroscopía de reflectancia difusa, y las propiedades magnéticas mediante magnetometría de muestra vibrante. Se determinó e lcrecimiento del tamaño de las nanopartículas con respecto al tiempo de reacción, encontrándose super paramagnetismo en las nanopartículas de Fe3O4. Además, se estableció que el tiempo de reacción óptimo para aplicación es biomédicas es de 30 minutos
dc.description.abstract Abstract A computational study was conducted using density functional theory (DFT) simulations on the structures of Fe 3O4 and CoFe2O4. Themagnetic and cationic ground states of both compounds were found to be antiferromagnetic with a dispersed cationic distribution.The study of the electronic structure revealed the representative optical transitions of majority and minority electrons, determining the half-metallic behavior of Fe3O4 and the semiconductor behavior of CoFe2O4. Additionally, phonon calculations identified the main modes and vibrational regions of each material. An experimental study was also carried out on the structural, optical, and magnetic properties of Fe3O4 and CoFe2O4 nanoparticles synthesized via theco-precipitation method at different reaction times (0,15,30,and 45 minutes). The structural properties were characterized using X ray diffraction, dynamic light scattering, scanning electron microscopy, Fourier-transform infrared spectroscopy, and Raman spectroscopy. Optical properties were analyzed through diffuse reflectance spectroscopy, and magnetic properties were examined using vibrating sample magnetometry. It was determined that nanoparticle size increased with reaction time, with superparamagnetism observed in the Fe3O4 nanoparticles. Furthermore, the optimal reaction time for biomedical applications was established to be 30 minutes.
dc.formatapplication/pdf
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14414/22495
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Nacional de Trujillo
dc.publisher.countryPE
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/restrictedAccess
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
dc.sourceUniversidad Nacional de Trujillo
dc.sourceRepositorio institucional - UNITRU
dc.subjectNanopartículas, DFT, coprecipitación, Propiedades estructurales, Propiedades ópticas, Propiedades magnéticas, Fe3O4 , CoFe2O4.
dc.subject.ocdehttps://purl.org/pe-repo/ocde/ford#1.03.03
dc.titleEstudio experimental y computacional por DFT de propiedades estructurales, ópticas y magnéticas de nanopartículas de Fe3O4 y CoFe2O4 sintetizadas por co-precipitación
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.versioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersion
renati.advisor.dni18062800
renati.advisor.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-9817-3214
renati.author.dni70937499
renati.discipline533018
renati.jurorSamanamud Moreno, Fanny Valentina
renati.jurorHurtado Butrón, Fernando Javier
renati.jurorCachay Tones, Roberth
renati.jurorJáuregui Rosas, Segundo Rosalí
renati.levelhttp://purl.org/pe-repo/renati/level#tituloProfesional
renati.typehttp://purl.org/pe-repo/renati/type#tesis
thesis.degree.disciplineFísica
thesis.degree.grantorUniversidad Nacional de Trujillo. Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas
thesis.degree.nameLicenciado en Física
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Tesis de Física