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ilustraciones, fotografías En este trabajo se reporta la síntesis del material denominado ferrocobaltita lantánida La2FeCoO6 mediante el método modificado de Pechini. Se realizó el estudio experimental de las propiedades estructurales, morfológicas y magnéticas y se implementó la teoría funcional de la densidad mediante el código VASP para analizar las bandas de energı́a, densidad de estados y las propiedades termofísicas que caracterizan a este material. El refinamiento de Rietveld de los patrones experimentales de difracción de rayos X reveló la cristalización de este material en una estructura monoclínica similar a la perovskita, grupo espacial P21 /n (#14). Por otra parte, las imágenes de microscopía electrónica de barrido y microscopía de fuerza atómica revelaron que la morfología de la superficie es esencialmente policristalina, con tamaños de grano medios entre 177 y 188 nm. Se aplicó la espectroscopia dispersiva de rayos X mostrando en el material La, Fe, Co y O en las proporciones estequiométricas esperadas. Las curvas de histéresis magnética revelan el carácter ferromagnético de este material para diferentes temperaturas evaluadas. Además, las curvas de respuesta I-V muestran un comportamiento similar al de un semiconductor con una figura de exponente de mérito de 1.53 del tipo varistor. El comportamiento de semiconductor ferromagnético sugiere que la ferrocobaltita lantánida La2FeCoO6 tiene una potencial aplicación en dispositivos espintrónicos. Se efectuaron cálculos ab inicio de las propiedades electrónicas y termodinámicas para la ferrocobaltita lantánida La2FeCoO6 . Para efectuar los cálculos se usó GGA+U para incluir la energía de intercambio y correlación con la corrección del potencial de Hubbard indicado para los átomos de Fe y Co. Por medio de estos cálculos se estableció que la La2FeCoO6 se comporta como un semiconductor, con un gap de energı́a de E g = 2,35 eV . Se observaron fuertes hibridaciones entre los orbitales de O-2p en la banda de valencia con los estados Fe 2+ -3d y Co 4+ -3d permiten explicar la naturaleza ferromagnética del material a través del mecanismo de superintercambio entre estados de alto espı́n de Fe 2+ con estados de bajo espı́n de Co 4+ mediado por los orbitales O 2− . La dependencia del calor especı́fico con respecto a la temperatura y la presión, el coeficiente de expansión térmica, la temperatura de Debye y el parámetro de Grüneisen, se calcularon a partir de la ecuación de estado utilizando el modelo de cuasi-armónico de Debye. Se observa que los resultados obtenidos para este material a nivel teórico son compatibles con los resultados experimentales reportados. (Texto tomado de la fuente) In this research is reported the synthesis for the lanthanide ferrocobaltite La2FeCoO6 using the modified Pechini route. The experimental study was carried out of structural, morphological and magnetic properties and density functional theory was used for studying energy bands, the density of states and termophysical properties of this perovskite. The Rietveld refinement of the experimental patterns of X-ray diffraction reveald the crystallization of this material in a monoclinic structure belonging to the space group P21/n (#14). Besides, the images of scanning electron microscope (SEM) and atomic force microscope (AFM) reveled that the morphologic of the sample is esscentially polycrystaline distribution wich is formed by grains of random sizes and shapes between 177 and 188 nm. Dispersive X-ray spectroscopy was applied showing in the material La, Fe, Co and O in the expected stoichiometric proportions. The magnetic hysteresis curves reveal the ferromagnetic character of this material for different evaluated temperatures. In addition, the I-V response curves show behavior similar to a semiconductor with an exponent of merit figure of 1.53 of the varistor type. The ferromagnetic semiconductor behavior suggests that lanthanide ferrocobaltite La2FeCoO6 has a potential application in spintronic devices. Ab initio calculations of the electronic and thermodynamic properties for the ferrocobaltite of the perovskite-type La2FeCoO6 are reported. To carry out the calculations, GGA+U was used to include the energy of exchange and correlation with the correction of the Hubbard potential indicated for the Fe and Co atoms. Through these calculations it was established that La2FeCoO6 behaves like a semiconductor, with an energy gap of E g = 2,35 eV . Strong hybridizations were observed between the O-2p orbitals in the valence band with the Fe 2+ -3d and Co 4+ − 3d states, allowing to explain the ferromagnetic nature of the material through the super-exchange mechanism between high-spin states of F e 2+ with low-spin states of Co 4+ mediated by O 2− orbitals. The dependence of specific heat with respect to temperature and pressure, as well as the coefficient of thermal expansion, the Debye temperature, and the Grüneisen parameter were calculated from the equation of state, using the quasi-harmonic Debye model. Theoretical results obtained are comparable with the experimental values obtained in the literature. Maestría Magíster en Ciencias - Física Física de Nuevos Materiales.

diagramas, ilustraciones a color, fotografías, tablas El material de tipo perovskita doble Dy2Bi2Fe4O12 fue sintetizado a partir de la técnica de estado sólido. La caracterización estructural, mediante difracción de rayos x, revela un cristal ortorrómbico perteneciente al grupo espacial Pnma (#62) con fuertes distorsiones octaédricas. El análisis morfológico mediante SEM muestra una difusión granular con tamaños promedios del orden nanométrico. El espectro de energía por dispersión de rayos X señala que no hay elementos diferentes a los esperados de los óxidos precursores y en la proporción estequiométrica calculada. La determinación de la banda prohibida Eg=1.88 eV, a partir de espectroscopía por reflectancia difusa, clasifica a Dy2Bi2Fe4O12 como un material semiconductor. Las curvas de corriente contra voltaje sugieren una respuesta eléctrica no lineal de tipo varistor. Además, su permitividad eléctrica está marcada por polarización de tipo Maxwell-Wagner. La respuesta magnética clasifica a esta perovskita doble como un ferromagneto blando con bajo campo coercitivo (500 Oe < HC < 700 Oe) y magnetización remanente (2.15x10-4 emu/g < MR < 3.25x10-4 emu/g). Las curvas de histéresis muestran un comportamiento ferromagnético con evidencia de efectos superparamagnéticos debido a la presencia de granos nanométricos ferromagnéticos. Double perovskite-like material Dy2Bi2Fe4O12 has been obtain using the solid-state synthesis Structural characterization through X-ray diffraction technique reveals an orthorhombic crystal belonging to Pnma space group (# 62) with strong octahedral distortions. Analysis of the Morphology by SEM shows a granular diffusion with nanometric order mean sizes. X-ray energy dispersion spectra establishes that there are no elements other than those expected from the precursor oxides in the stoichiometric proportions calculated. Determination of the band gap Eg = 1.88 eV from diffuse reflectance spectroscopy classifies Dy2Bi2Fe4O12 as a semiconductor material. The I-V curves suggest a non-linear varistor-type electrical response. Furthermore, its electrical permittivity is marked by Maxwell-Wagner-type polarization. The magnetic response of the material shows a soft ferromagnet with low coercive field (500 Oe < HC

RESUMEN En este trabajo se presenta el estudio de la perovskita doble La2NiMnO6 como material de electrodo para supercapacitores. El óxido mixto fue preparado por ruta de precursores citrato (CIT). La muestra fue calcinada 4 horas a 800 ºC. El material fue caracterizado por DRXP, espectroscopía FTIR y microscopía SEM. El comportamiento capacitivo del material fue evaluado mediante voltamperometría cíclica y mediciones galvanostáticas de carga/descarga en medio alcalino y ácido. Los perfiles I/V fueron registrados variando las velocidades de barrido de 10 a 100 mV/s. Las curvas galvanostáticas de carga/descarga se registraron a diferentes densidades de corriente, con valores entre 3 y 17 A/g. Los valores más altos de capacitancia fueron obtenidos en medio alcalino. Se encontraron valores de capacitancia específica de 1681 F/g a una densidad de corriente de 3 A/g, potencia y energía específica de 2903 W/kg y 378 Wh/kg, respectivamente. Mientras que en medio ácido los valores fueron de 492 F/g, 3225 W/kg, 137 Wh/kg de capacitancia, potencia y energía específica, respectivamente. Estos resultados obtenidos permiten considerar a las perovskitas dobles como potenciales materiales de electrodo para supercapacitores. ABSTRACT In this paper, the study of double perovskite La2NiMnO6 as electrode material for supercapacitors is presented. The mixed oxide was prepared by citrate precursor route (CIT). The sample was calcined for 4 hours at 800 °C. The material was characterized by PXRD, SEM and FTIR spectroscopy. Cyclic voltammetry and galvanostatic charge/discharge measurements were used to study the capacitive behavior of the nanomaterial in alkaline and acid solutions. I/V profiles were obtained at varying the scan rates from 10 to 100 mV/s. The galvanostatic charge/discharge curves were recorded at different current density values in the 3-17 A/g range. The higher capacitance values were obtained in alkaline medium. Thus, a specific capacitance of 1681 F/g at a current density of 3 A/g, and a power and an energy specific of 2903 W/kg and 378 Wh/kg, were obtained in KOH. While in acid solution these values were 492 F/g, 3225 W/kg and 137 Wh/kg, respectively. These promising results promote the use of the double perovskites for electrode materials in supercapacitors.

Este trabajo de tesis de maestría muestra el estudio de la estructura cristalina, propiedades eléctricas y propiedades magnéticas de la muestra policristalina de la perovskita doble Sr2TiMoO6. La síntesis del material se realizó utilizando el método de reacción de estado sólido. La caracterización estructural del material obtenido fue elaborada a través de medidas de difracción de difracción de rayos X, incluyendo el análisis mediante refinamiento Rietveld usando el código GSAS; mostrando que la estructura cristaliza en un sistema tetragonal, con grupo espacial I-1 (#5), los parámetros de red son a = b = 5.5291 Å, y c = 7.8162 Ǻ. Se presenta también la implementación del método simplex en la puesta a punto del proceso de síntesis, así como una aproximación al estudio de la estructura cristalina en función de la temperatura. La morfología del material se estudió usando la técnica de microscopía electrónica de barrido, donde se muestra la evolución de la microestructura en función de los sucesivos pasos de síntesis y el análisis químico semicuantitativo se realiza a través de la técnica de espectroscopía de dispersión de rayos X. La respuesta ferroeléctrica del material fue determinada a partir de curvas de polarización en función del campo eléctrico aplicado y los resultados muestran que la perovskita doble Sr2TiMoO6 evidencia un comportamiento de histéresis ferroeléctrica a temperatura ambiente. La respuesta magnética se determinó realizando medidas de magnetización en función de la temperatura y curvas de magnetización en función del campo aplicado; ambas evidencian un ordenamiento antiferromagnético a una temperatura crítica TN = 20.1 K usando el ajuste de Curie-Weiss, el momento magnético efectivo calculado fue de 1.3 μB. / Abstract. This Master´s thesis shows the crystal structure, electric and magnetic properties of the polycrystalline sample Sr2TiMoO6 double perovskite. The synthesis of the material was made using the method of solid state reaction. Structural characterization was made using X-Ray diffraction method, including Rietveld refinement using GSAS code and showing that the structure crystallizes in a tetragonal system with special group I-1 (#5), the lattice parameters are son a = b = 5.5291 Å, y c = 7.8162 Ǻ. It also presents the implementation of simplex method along the tuning of the synthesis process as well an approximation to the crystal structure study as a function of the temperature. The morphology of the material was studied by scanning electron microscopy and here it show the evolution of microstructure as a along the successive synthesis steps and the semiquantitative chemical analysis was performed using the X-ray energy dispersive spectroscopy. The ferroelectric response of the material was determinate from polarization curves as a function of the applied field and the results show a ferroelectric hysteresis behavior for the Sr2TiMoO6 perovskite at room temperature. Magnetic response was studied by measuring the magnetization as a function of temperature and magnetization as a function of applied field curves, both shown an antiferromagnetic ordering at critical temperature of TN = 20 K using a Curie-Weiss fitting, the magnetic moment calculated was 1.3 μB. Maestría

Los datos de difracción de rayos X, obtenidos para los sistemas tratados a 750 °C durante 2 horas, derivados del presente estudio confirmaron la obtención de una fase tipo perovskita en los sistemas AMnO3 y AMoO4 (A = Sr, Ba). La cual, persistió hasta temperaturas de 1150 °C, por un periodo de 6 horas, en atmósfera de aire; sin embargo, un análisis más cuidadoso permitió visualizar la evolución de los sistemas hacia los compuestos Sr2MnMoO6 y Ba2MnMoO6. Adicionalmente, se puso en evidencia que, sin importar la naturaleza del ácido carboxílico utilizado como precursor y de la presencia ó ausencia de polioles, los sistemas BaMnO3–BaMoO4 resultaron menos porosos que los de tipo SrMnO3–SrMoO4. Así, la síntesis del sistema SrMnO3–SrMoO4 por el método de polimerización con ácido tartárico, generó una mayor área superficial en comparación con el ácido cítrico. Por otra parte, para el sistema BaMnO3–BaMoO4 no se observaron diferencias apreciables de área superficial por efecto del ácido carboxílico ni por influencia del etilenglicol. Se destacó, sin embargo, una tendencia a la generación de una mayor superficie cuando la síntesis se realizó con ácido cítrico. Para ambos sistemas, SrMnO3–SrMoO4 y BaMnO3–BaMoO4, se encontró que el volumen acumulado de poros fue pequeño, indicativo de la macroporosidad de los materiales. Finalmente, se puede concluir que el ácido tartárico mostró una tendencia al desarrollo de una mayor mesoporosidad que en el caso del método con ácido cítrico. / Abstract. Data from X-ray diffraction obtained for the systems treated at 750 °C for 2 hours, resulting from this study confirmed the obtention of a perovskite phase in the AMoO4 and AMnO3 systems (A = Sr, Ba). Which persisted up to temperatures of 1150 °C for a period of 6 hours in air, a more careful analysis allowed us visualization of the evolution of systems to Sr2MnMoO6 and Ba2MnMoO6 compounds. Additionally, it became clear that, regardless of the nature of the carboxylic acid used as precursor and the presence or absence of polyols, BaMnO3-BaMoO4 systems were less porous than SrMoO4 and SrMnO3 type. Thus, the synthesis of SrMoO4-SrMnO3 system by polymerization with tartaric acid, resulting in a higher surface area compared with citric acid method. On the other hand, the BaMoO4-BaMnO3 systems showed no significant differences in surface area per carboxylic acid effect and the influence of ethylene glycol. It noted, however, a tendency to generate more surface characteristics when the synthesis was performed with citric acid. For both systems SrMnO3-SrMoO4 and BaMnO3-BaMoO4 found us that the cumulative volume of pores was small, indicative of the macroporosity of materials. Finally, we conclude that the tartaric acid showed a tendency to develop more mesoporosity than for citric acid method. Maestría