Predicción de transiciones de fase sólido/sólido
Preguntando a cualquier persona de la calle qué es la transición de fase (F-T), responderá que no lo sabe. Sin embargo, cualquiera sabe que el calentamiento del agua, en determinadas condiciones, provocará la evaporación. O en invierno, por la noche (normalmente), por ejemplo, que el agua de las carreteras se congela. Si te acuerdas de eso, las personas de antes ¡Por supuesto! dirá, se refiere a la transformación de líquido a vapor o de líquido a sólido. Sí. Pero estas no son las únicas transformaciones que se producen en la naturaleza, por sí mismas o por causas humanas, es decir, entre los "estados de la materia" (sólido, líquido o gas). Además, si bien las citadas son importantes, resultan más interesantes.
Este es el caso de los tipos de transformación sólido/sólido (ver figura 1). Los F-T sólidos//sólidos son muy importantes en la tecnología, ya que los cambios en la estructura interna pueden dar lugar a fenómenos físicos tecnológicamente utilizables. Por tanto, es importante analizarlos y en qué condiciones aparecerán. Para ello es necesario un análisis experimental. Y, sin analizar experimentalmente, ¿en qué condiciones aparecerán las predicciones si fuera posible? Se ahorraría mucho trabajo (dinero). Este es uno de los objetivos del proyecto que estamos trabajando: Buscamos condiciones para poder predecir determinados F-T.
Se han propuesto varios métodos para la predicción de F-T. Por ejemplo, el estudio realizado por el trío Abrahams-Kurtz-Jamieson en 1968 reveló la relación entre los desplazamientos de los átomos aplicables a ciertas sustancias y el F-T. Los materiales analizados eran ferroeléctricos, y aplicando esta relación se han encontrado en los últimos años un centenar de nuevas sustancias ferroeléctricas. El método consistía en la pseudosimetría (ver figura 2). Este es el método que estamos utilizando nosotros. Sin embargo, nuestro trabajo es sistemático: utilizamos la información de las bases de datos de las estructuras atómicas, y realizamos la búsqueda de pseudosimetría utilizando la teoría de grupos espaciales. Sin embargo, el descubrimiento de la pseudosimetría no implica necesariamente la búsqueda experimental de la F-T, sino que el método tiene en cuenta únicamente las condiciones geométricas y no las condiciones físicas. Nosotros hablamos de los candidatos. Una vez designados los candidatos, se realizará un análisis experimental de las sustancias con el fin de detectar la aparición o no del posible F-T anunciado.
Hasta ahora hemos trabajado con tres grupos espaciales: P212121, Pnma e I4/m. En total hemos buscado la pseudosimetría en 2.000 sustancias y hemos propuesto un centenar de nuevos candidatos.
En este momento estamos estudiando experimentalmente al tercer grupo. Hablamos de una sola familia de compuestos, la familia A2BB'O6, la doble psedoperovskita llamada elpasolita (donde A=Ba, Sr, B=Co, Ni, Fe, Zn, Cu, Mn, Mg, Ca, Cd, W=Mo, Te, W). Un total de 51 compuestos, entre los que se han sintetizado 10. Para la observación del F-T se ha utilizado la técnica DSC (calorimetría por barrido diferencial). Para el análisis de las diferentes fases se han realizado mediciones con rayos X.
Zu idazle
Zientzia aldizkaria
