Estudio de la química de los cristales en los sistemas In2 O3-TiO2-A2 O3 e In2O3-TiO2-BO sintetizados a elevadas temperaturas en aire (A: Al, Cr, Fe o Ga; B: Mg, Co, Ni, Cu o Zn)

Abstract

Tesis de doctorado en ciencias de materiales. Los materiales electroconductores y transparentes tienen importantes aplicaciones tecnológicas tales como electrodos para celdas solares, pantallas de cristal líquido, monitores para computadores, etc. La solución sólida en el sistema In2O3-SnO2 conocida como ITO (por sus siglas en inglés), posee las características arriba mencionadas y actualmente se encuentra disponible en el mercado. Para la obtención de nuevos compuestos que presenten mejores propiedades que ITO, se inició una investigación sistemática en la búsqueda de nuevos óxidos que contengan In2O3. Se establecieron las relaciones de fases en el sistema temario In2O3-TiO2-Fe2O3 a 1100°C en aire mediante el método de enfriamiento rápido. En este sistema existe una nueva fase, In(Fe1-xTix)O3+x/2(0.60< x < 0.75) cuyo rango de solución sólida está en la línea de unión de “InFeO3” e “In2Ti2O7”, además de las fases In2Ti05 y Fe2TiO5. Este nuevo compuesto presenta transformación de fase tanto con la composición como con la temperatura. Existe una fase ortorrómbica en composiciones ricas en InFeO3 y una monoclínica en composiciones ricas en In2Ti2O7. Asimismo, la forma ortorróbica es estable a temperaturas elevadas, mientras que la otra lo es a bajas temperaturas. Cristales de In (Fe1/3Ti2/3)O10/3 ortorróbico y de In(Fe1/4Ti3/4)O28/7 monoclínico, obtenidos a partir del enfriamiento lento de las fases fundidas, fueron utilizados para la determinación de su estructura y parámetros de celda unitaria mediante difractometría de rayos-X de monocristal. Ambas fases cristalinas mostraron puntos inmensurables de difracción a lo largo del eje b* con un parámetro de espacio q de 0.333 para la fase ortorrómbica y 0.356 para la forma monoclínica.