Facultad de Ciencias Físicas

Permanent URI for this communityhttps://hdl.handle.net/20.500.12672/8

Browse

Now showing 1 - 20 of 28

Cálculo y comparación de la estructura electrónica de los superconductores de alta temperatura crítica, YBa2Cu3O7 e YBa2Cu4O8
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2007) Flores Ramos, Luis Benjamín; Bustamante Domínguez, Ángel Guillermo
La superconductividad es el fenómeno que se da en algunos materiales metálicos y cerámicos. Se caracteriza por tener resistencia cero y ser diamagnéticos puros, presentándose a temperaturas menores a la temperatura critica. Existen dos tendencias principales para el estudio de los superconductores, teoría BCS y el método de ondas de espin. La razón del presente trabajo es analizar los cerámicos YBa2Cu3O7 (Y123) y YBa2Cu4O8 (Y124) en el estado fundamental (T igual a 0), paramagnético con el programa TB-LMTO-ASA y en forma complementaria, el programa “Augmented Spherical Wave” (ASW). Específicamente, se presentan cálculos de las bandas de energía, densidad de estados, densidad de carga total y parcial, la función de localización electrónica y la energía total. Adicionalmente se ha calculado la transferencia de carga entre los diferentes orbitales sobrelapados; calculo que no se ha encontrado en la literatura. Con el paquete ASW se calcula la COOP y COHP, que son la cantidad y energía de los estados híbridos bonding-antibonding. Con estos cálculos se intenta obtener información sobre el mecanismo de interacción y las condiciones que llevan a estos sistemas a un estado superconductor. La estructura de Y123 parte de un apilamiento de celdas perovskitas triple del tipo ABO3 con deficiencia de átomos de oxigeno, en donde se forma los planos CU2O en los limites de la celda central, siendo estos los responsables de las propiedades superconductoras, existiendo además cadenas de CuO. La estructura Y124 consiste en 2 celdas de Y123 aumentando su longitud en el eje c y en donde una de estas celdas es desplazado por ½ b del parámetro de red.
Caracterización de fragmentos metálicos de las tumbas 14, 15 y 16 del complejo arqueológico Huaca Rajada, correspondiente a la Cultura Mochica
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2013) Zambrano Alva, Sandra Del Pilar; Bustamante Domínguez, Ángel Guillermo
El Perú es un país rico en restos arqueológicos incaicos y en culturas desarrolladas anteriores a los incas. Las cerámicas, manufacturas metálicas, restos humanos, etc. de aquellas civilizaciones, que son encontradas en todo el territorio peruano, son parte nuestro patrimonio cultural. Los museos son los responsables de restaurar y preservar nuestro patrimonio, para que las generaciones futuras sean capaces de conocer y reconocer las ideas, creencias, forma de vida y evolución de los antiguos peruanos y de esta manera puedan valorar la importante riqueza cultural de la que proceden. Museos de gran prestigio, como el Musee du Louvre de Paris y el Brithish Museum en Londres, tienen laboratorios y científicos especializados, que se encargan del estudio con métodos físicos y químicos de las piezas y muestras, con la finalidad de analizar y así conservarlas. Un grupo de investigadores peruanos dirigidos por el doctor Ángel Bustamante, profesor de la Facultad de Ciencias Físicas de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos (UNMSM); y con la colaboración del doctor Roberto Cesareo, profesor de la Universidad de Sassari en Italia; iniciaron en el a˜no 2007 el estudio de manufacturas metálicas doradas precolombinas en el museo Tumbas Reales del Señor de Sipán en Lambayeque. Los primeros resultados mostraron la presencia de cobre en las piezas; así mismo, se encontró recubrimientos de oro que dio evidencia de la gran habilidad y destreza de los orfebres mochicas. De dichos estudios se logró publicar el artículo: “ Pre-columbian alloy from the royal tombs of Sip´an; energy dispersive x-ray fluorescence analysis with a portable equipment ”; además, se presentaron los resultados en congresos nacionales e internacionales. En el año 2009, el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONCYTEC) apoyó la investigación, por medio del proyecto bilateral Perú-Italia “Análisis de la manufactura metálica precolombina del Perú, con particular referencia a objetos de oro y revestidos con oro”. Se realizó estudios con diversas técnicas y un grupo científico más amplio; se abarcó las culturas precolombinas desarrolladas en la costa norte y por ende se ha trabajado con más museos, entre los cuales se encuentra el Museo de Sitio Huaca Rajada - Sipán, del cual proceden los fragmentos para el desarrollo de esta tesis. Para el desarrollo de la presente tesis se ha requerido del uso de las técnicas microscopía óptica (MO), microscopía electrónica (SEM-EDS), fluorescencia de rayos-X (FRX) y difracción de rayos-x (DRX). Estudios de este tipo han sido realizados por Heather Lechtman, referidos a fragmentos de la cultura mochica encontrados en Loma Negra; así como también, el estudio realizado por la arqueóloga L. Vetter, en piezas de la cultura Sicán; de este modo, el estudio de las manufacturas metálicas precolombinas ha causado gran interés, por la evolución que presenta en sus técnicas de manufactura y decoración.
Caracterización e importancia del compuesto Y2BaCuO5(Y211)-Fase verde
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2004) Llosa Demartini, Melchor Nicolás; Bustamante Domínguez, Ángel Guillermo
En este trabajo de Tesis, presento los estudios obtenidos del compuesto Y2BaCuO5 (Sistema Y211), que es una fase que se presenta en uno de los sistemas superconductores más estudiados el YBa2Cu3O7-_ (denominado sistema Y123) que tiene una temperatura crítica aproximada de 90 K. Este sistema Y123 es una triple Perovskita que tiene una estructura cúbica cuya preparación requiere de una calcinación y de dos tratamientos térmicos en flujo de oxígeno a 950 °C. Del producto final obtenido en la preparación del Y123 coexisten otras fases como el Y2BaCuO5 (Y211) también llamado fase verde debido a su coloración presentada, y el CuO que aparece en pequeñas proporciones. En el presente trabajo se estudia el compuesto Y2BaCuO5 (Y211) precursor y con un posterior recocido a temperaturas mayores que 1000°C. Luego de los respectivos tratamientos térmicos a temperaturas de 1100 °C y 1300 °C, la caracterización se hizo por medio del respectivo difractograma de rayos X y el análisis estructural se hizo usando el método de Rietveld en la que propuso diferentes modelos de su estructura cristalina que permitió determinar que se trata de una fase ortorómbica de grupo espacial pnma, además mediante este método se determino los respectivos parámetros de red para modelar la estructura. El estudio morfológico y químico fue realizado mediante un microscopio electrónico de barrido y EDX.
Caracterización por técnicas físicas de céramicas antiguas provenientes de la “Huaca San Marcos“, correspondiente al horizonte medio
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2008) Espinoza Suárez, Silvia Marisel; Bustamante Domínguez, Ángel Guillermo
Presenta un extensivo análisis de tiestos ceramios usando técnicas físicas, los mismos que fueron encontrados en la Huaca San Marcos pertenecientes a la época Wari (600-1000 d.c.), Horizonte Medio, estilo Pachacámac. El objetivo de este trabajo es hacer una comparación del estilo Pachacámac con otros ceramios de la ciudad sagrada, así como también con otros estilos hallados en la Huaca San Marcos. Este estudio ha sido planteado con un carácter multidisciplinario con el objetivo de hacer una clasificación en grupos de hallazgos cerámicos, tanto por su aspecto morfológico (pinturas, formas, etc.) como por las fases mineralógicas presentes. Se aplicó espectroscopia Mössbauer; medidas realizadas a temperatura ambiente y a bajas temperaturas. El estudio realizado en el Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (C.B.P.F.) hizo posible observar la hematita, magnetita, Fe2+ y Fe3+. Asimismo, haciendo uso de la difracción de Rayos X se pudo identificar las fases mineralógicas del tipo aluminosilicatos presentes en las muestras tales como cuarzo, albita, lepidolita. Se complementa el estudio con la microscopía electrónica de barrido (MEB) y el micro análisis por EDX, en el que se determinó la presencia de elementos como Al, Si, O, Fe, Mg, Ca, Pb, Th. Todo el análisis tiene el propósito de establecer una base para el estudio de contactos culturales y rutas de intercambio entre los pobladores del Horizonte Medio y Periodo Intermedio Tardío, ya que desde una composición mineralógica elemental es posible distinguir grupos foráneos y locales.
Caracterización y estudio de la textura en capas superconductoras de YBa2Cu3O7-δ sobre el sustrato MgO
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2020) Sanchez Cornejo, Henry Elías; Bustamante Domínguez, Ángel Guillermo
La tesis reporta la caracterización magnética y estudio de la textura en capas superconductoras de YBa2Cu3O7-δ sobre el sustrato MgO. Se divide en dos partes. En la primera se reporta la caracterización tanto estructural, morfológica y magnética y la segunda parte consta de un estudio de la dinámica de vórtices de un filme superconductor del compuesto de YBa2Cu3O7-δ (YBCO), el cual ha sido crecido sobre el sustrato monocristalino de MgO (100) tipo-E, la cual fue donada por la empresa Ceraco. Para la primera caracterización estructural se emplea la Difracción de rayos-X (DRX), donde se observa picos del tipo (00l) pertenecientes al YBCO con crecimiento orientado. Fases secundarias, como el Y2BaCuO5 (Y211) y óxido de Cobre (CuO) también son detectados. El crecimiento ordenado, mostrado mediante DRX, es confirmado con micrografías de sección transversal, usando Microscopía electrónica de transmisión (TEM), donde se observa el ordenamiento y la presencia tanto de la fase principal de YBCO como del sustrato MgO. Una posterior caracterización de la morfología y topología superficial del filme se realiza mediante Microscopía de Fuerza Atómica, encontrándose una rugosidad media cuadrática RMS = 3,6824 nm; es decir, la superficie de la película es relativamente suave respecto a filmes superconductores anteriormente fabricados en el laboratorio. Para la caracterización magnética y comprobación de la superconductividad se realizan unas primeras mediciones bajos los campos magnéticos aplicados 0.05, 0.2 y 2 T, encontrándose experimentalmente un TC = 88 K. Medidas posteriores en estado no superconductor permiten obtener dos regiones con una temperatura de Curie equivalente a 35.77 y 71.47 K, observándose la respuesta ferromagnética de la muestra para ambos casos. De las medidas de magnetización versus campo aplicado M(H) a T=10, 20, 30, 40, 50, 60 y 70 K se calculan los campos críticos experimentales HC1, HC2, HP y Hirr, obteniéndose el Diagrama de Fase Magnético para la muestra. Usando el modelo de Bean se realizan cálculos de Densidad de Corriente Crítica JC, de cuyas curvas se observa la presencia del efecto pico, calculándose los campos Bpico dependientes de la temperatura. La dinámica de los vórtices se estudia a partir de las curvas de densidad de corriente crítica en escala log-log, observándose la presencia de 4 regiones muy diferenciadas de comportamiento de líneas de flujo respecto al campo aplicado. Se obtienen las curvas de Fuerza de Fijación de vórtices (también llamada Fuerza de anclaje) y Fuerza normalizada. Finalmente, medidas de relajación magnética en modo Field Cooling (FC) a T = 10, 30, 40 y 60 K permiten estudiar la evolución temporal de los vórtices mediante el modelo de vortex glass, calculándose la energía característica de anclaje mediante el método de Maley, además de estimar el tiempo de salto de vórtices entre sitios de anclaje en el orden de microsegundos. De las curvas de relajación magnética y B(t) en los ciclos de Histéresis se pueden esbozar las curvas características E(J). Finalmente, la medición de la relajación magnética en el estado no superconductor permite confirmar el carácter ferromagnético de la muestra. Con la finalidad de estudiar cómo la anisotropía magnética, propia del YBCO, afecta los distintos valores obtenidos anteriormente, se realizan mediciones bajo las distintas intensidades de campo: 50, 100, 500, 1000, 5000 y 10 000 Oe con y , observándose un comportamiento anisotrópico. Curvas permiten estudiar más a detalle esta variación. Mediciones de histéresis a T = 10 y 30 K en disposición de campo externo longitudinal a la muestra permiten graficar las curvas J(H), las cuales son comparadas con sus campos BC2 similares medidas a campo transversal, calculándose la el factor de anisotropía experimental , además de las longitudes de coherencia para las temperaturas T = 10, 20, 30, 40, 50 , 60 y 70 K. De estas curvas M(H) se calculan los campos característicos y se esboza el diagrama de fase magnético de la muestra cuando el campo externo está en disposición longitudinal a éste. De las curvas log-log J(H) se estudia la dinámica de vórtices en esta disposición de campo aplicado. Finalmente, mediciones de Rocking curves permiten obtener un .
Cristalización y Propiedades Magnéticas de películas delgadas de Ni/SiO2 tratadas térmicamente
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2015) Avalos Quispe, Oswaldo; Bustamante Domínguez, Ángel Guillermo
En este trabajo se estudia la cristalización y propiedades magnéticas así como también la oxidación de películas delgadas de níquel (50 nm) fabricados por evaporación térmica convencional, resultante del recocido en aire a 300, 325, 350, 400 y 700 ºC. La caracterización se realiza por difracción de rayos x, espectroscopia Raman, dispositivo superconductor de interferencia cuántica magnetometría, y microscopía electrónica de barrido. Estas técnicas confirman que la oxidación aumenta con la temperatura de recocido. La formación de películas granulares de coexistente Ni y NiO se confirma después de recocido a 400 ºC. Las mediciones magnéticas muestran ferromagnetismo y anti - ferromagnetismo coexistiendo, correspondiente a Ni y NiO. Los ciclos de histéresis magnética revelan un corrimiento en las muestras recocidas a 325, 350 y 400 ºC, debido a la competencia entre las interacciones de intercambio en las interfaces de Ni/NiO.
Estudio de la evolución de la morfología superficial y cristalización de películas delgadas de Ag / SiO2 tratadas térmicamente
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2016) Angulo Abanto, José Ruben; Bustamante Domínguez, Ángel Guillermo
En este trabajo se presenta la caracterización de películas delgadas de plata sobre substratos de SiO2/Si, crecidas por deposición física de vapor. El espesor promedio depositado es 100 nm. Los cambios estructurales se estudiaron aplicando diferentes tratamientos térmicos de recocido, a temperaturas comprendidas entre 250 °C y 1100°C. Se estudió las variaciones en la cristalización por la técnica de Difracción de Rayos X (DRX), y la morfología superficial por microscopia óptica microscopia, electrónica de barrido (MEB) y microscopia de fuerza atómica (AFM). Se encontró en las películas cambios en la morfología superficial: estas formaron islas de plata en la superficie del substrato debido a mecanismos de autodifusión. Adicionalmente, la cristalización mejora con el tratamiento térmico en la dirección [111], hasta los 850°C. Sin embargo, esta presenta un cambio en la dirección de crecimiento [200] a temperaturas mayores de 875°C. Palabras clave: Cristalización, mecanismos de crecimiento, difracción de rayos X, películas delgadas de plata.
Estudio de la evolución de la morfología superficial y cristalización de películas delgadas de Cu/SiO2 tratadas térmicamente
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2011) Hurtado Salinas, Daniel Eduardo; Bustamante Domínguez, Ángel Guillermo
Estudia la formación de fases, cristalización, evolución morfológica superficial y resistividad eléctrica de los óxidos formados en películas delgadas de Cu (100 nm) depositadas sobre sustratos de SiO2/Si luego de ser sometidos a tratamientos térmicos ex-situ a diferentes temperaturas entre 150 ºC y 1000 ºC. A medida que la temperatura de recocido aumenta y con la difracción de rayos X (DRX) y los patrones de la power difraction data file (PDF) se detectó la siguiente evolución de fases: Cu  Cu + Cu2O  Cu2O  Cu2O + CuO  CuO. Películas delgadas monofásicas de Cu2O se obtuvieron luego de someter las muestras a una temperatura de 200ºC por tres horas, mientras que películas uniformes de CuO sin defectos superficiales (tales como terrazas, huecos, porosidad o grietas), se obtuvieron en el rango de temperaturas entre 300ºC y 500ºC. En ambos óxidos, la cristalización mejora con la temperatura de recocido. Se presenta además un diagrama de fase de resistividad, obtenido a partir de medidas de corriente - voltaje. Al construir dicho diagrama, se esperó que la resistividad se incrementase linealmente en función de la temperatura de recocido. Sin embargo se observó caídas de resistividad anómalas en diferentes rangos de temperatura, entre 250º – 275 ºC y 300º - 550 ºC. Estas caídas en la resistividad podrían estar relacionadas con el mejoramiento de la cristalización y el tamaño de los cristalitos en las películas de Cu2O y CuO originados al aumentar la temperatura de recocido.
Estudio de la influencia de la potencia Raman aplicada sobre el sistema de partículas finas de óxido de hierro/grafeno
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2016) Menacho Rodriguez, Lucila Alicia; Bustamante Domínguez, Ángel Guillermo
Partículas finas de óxido de hierro (P.F. FexOy) fueron obtenidas por el método de ablación laser para luego ser funcionalizadas con grafeno. Para la obtención de P.F. FexOy se usó un blanco de hierro al 99.9% de pureza; el cual fue colocado en una solución de agua ultrapura con polivinilpirrolidona (PVP) a una concentración de 0.04% [g/ml]. Sobre esta solución se incidió un láser de Nd/YA, Nanosecond Laser Quanta Ray, de longitud de onda de 532nm, potencia de 20W y un tiempo de ablación de 6h. El modo de focalización del láser fue “focal point” y para ello se utilizó una lente biconvexa de distancia focal de 5, 6 y 7.5cm. Para el estudio de la influencia de la P.F. FexOy sobre grafeno con campo magnético B y sin B, se utilizó la muestra correspondiente a la lente de 6cm de distancia focal, ya que los resultados por DLS Z potencial mostraron una distribución y tamaño menor de partícula uniforme promedio de 190.6 nm. La obtención del grafeno se hizo por exfoliación mecánica en un sustrato de óxido de silicio. Las muestras fueron caracterizadas por Espectroscopia Raman a diferentes potencias, separando los resultados en 3 sistemas de la siguiente forma: primero se midió espectros de un sustrato de óxido de silicio a diferentes potencias con un B de 3000G y sin campo magnético (sistema 1). Los resultados mostraron un aumento de intensidades cuando hubo interacción con el campo de 3000G. Luego se colocó las P.F. FexOy en el sustrato de óxido de silicio y todo el sistema se hizo interaccionar con campo magnético de 3000G (sistema 2) y se logró identificar las fases de óxido de hierro correspondiente a la magnetita (670 cm-1), maghemita (494 cm-1) y hematita (415,618 cm-1). Por otro lado, se determinó la obtención de la monocapa de grafeno, cuyas bandas G y 2D se localizaron a 1585 cm-1 y 2675 cm-1 respectivamente. Finalmente, fueron estudiadas las P.F. FexOy en grafeno ante la presencia de un campo magnético y sin campo (sistema 3), en función de la potencia del láser.
Estudio de las propiedades estructurales, morfológicas y magnéticas de nanopartículas de SnO2 dopadas con Cr
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2015) Romero Aquino, Juan Carlos; Bustamante Domínguez, Ángel Guillermo
Implica el estudio de las propiedades estructurales, morfológicas y magnéticas de nanopartículas de SnO2 dopadas con Cr (0.00 a 20.0 %), preparadas por el método de precursores poliméricos (método de Pechini). Los resultados obtenidos por la técnica de EDS evidencian la presencia de Cr aproximadamente en la misma proporción designada nominalmente en la síntesis de las nanopartículas de SnO2 dopadas con Cr. El refinamiento mediante el método Rietveld (utilizando el programa GSAS) de difractogramas de rayos X indica la formación de la fase cristalina tetragonal de tipo rutilo en todas las muestras estudiadas. Además, fueron estimados los diámetros medios de los cristalitos utilizando la ecuación de Scherrer en todos los compuestos. En este contexto, fue observada una disminución en el tamaño de las nanopartículas en función del aumento de la concentración de Cr en la matriz semiconductora. No en tanto, después de los tratamientos térmico, este tamaño medio muestra un crecimiento proporcional a la temperatura de tratamiento. El diámetro medio obtenido a través del análisis de imágenes de TEM corrobora el diámetro obtenido por difracción de rayos-X. Medidas de absorción en el infrarrojo proporcionaran informaciones consistentes con lo obtenido en medidas de espectroscopia Raman, confirmando la formación de la estructura rutilo, donde el modo más intenso (A1g) muestra un desplazamiento para menores números de onda, el que fue asociado al efecto de enlace producido por el dopaje con Cr. Además de eso se observaran modos adicionales las cuales fueron identificados con los modos Eu(3) y A2u propios de activos infrarrojos. Estos modos quedan más intensos al aumentar la concentración de Cr. Se acredita que estos modos queden como Raman activos debido a las perturbaciones estructurales introducidas por el dopaje. Fueron realizadas medidas magnéticas en función de la temperatura (2 - 300 K) aplicando campos magnéticos hasta ±65 kOe. A partir de las curvas de M(H) a 2 K es observado un aumento acentuado en los valores de magnetización de saturación al aumentar la concentración de Cr, ello confirma la entrada de Cr en la estructura. Ajustes usando la ley de Curie-Weiss de las curvas de susceptibilidad vs temperatura, muestran que el momento magnético efectivo por átomo de Cr disminuye hasta el valor de 2.83 B para el cromo con estado Cr4+. El análisis de las medidas de magnetización en función del campo magnético aplicado sugiere que para bajas concentraciones (<3%) de Cr, sucede la coexistencia del ferromagnetismo y paramagnetismo; entretanto, solamente la presencia del paramagnetismo fue determinada para las muestras con alta concentración de Cr.
Estudio de los tratamientos térmicos en el método powder-in-tube (PIT) en Ag peruana con el compuesto superconductor MgB2
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2014) Leyva Molina, Walter Martín; Bustamante Domínguez, Ángel Guillermo
En el presente trabajo se estudia el método denominado powder-in-tube(PIT), para la elaboración y fabricación de cintas y cables superconductores; empleando matrices en forma de tubitos de plata (Ag) peruana conteniendo el compuesto superconductor diboruro de magnesio(MgB2) y tratado térmicamente a diferentes temperaturas. En la primera fase, se caracterizó la composición de las matrices de Ag peruana, elaboradas artesanalmente, empleando la técnica de Fluorescencia de Rayos X (FRX), obteniendo una pureza de 63,8% de Ag y un 36,2% compuesto de Fe, Cu y Zn. Asimismo, se caracterizó el compuesto MgB2, adquirido a la compañía americana Alfa Aesar, empleando técnicas de Difracción de Rayos X (DRX) con reﬁnamiento Rietveld y Espectroscopía Raman. Los resultados de DRX muestran como única fase al MgB2 con PDF174−0972, mediante el reﬁnamiento Rietveld se corroboró la pureza de 99% indicado en la ﬁcha técnica de Alpha Aesar, el espectro Raman mostró la presencia del modo E2g a la frecuencia de588 cm−1 y el pico de densidad de estados de fonones (PDOS) a la frecuencia de 740cm−1. Luego se realizó el acondicionamiento de las muestras por el esquema PIT para realizar los tratamientos térmicos a 800,850 y900◦C. Luego se cortó la matriz de manera longitudinal para remover el núcleo superconductor y sea analizado por DRX, Microscopía Electrónica de Barrido(MEB)y Espectroscopía Raman, para analizar si la Ag había contaminado al MgB2 o si alguna de las propiedades del MgB2 habían sido afectadas. De los resultados de DRX en los tres tratamientos térmicos la fase principal resultó ser el MgB2,en el tratamiento de 800◦C se obtuvo como fase secundaria al óxido de magnesio (MgO) con PDF79−612, para el tratamiento a 850◦C se obtuvo como fases secundarias al MgO y al tetraboruro de magnesio (MgB4) con PDF73−1014 y para el tratamiento a 900◦C resultó como fase secundaria el MgO, además se realizó la estimación del tamaño medio de los cristalitos resultando 262.81, 254.68 y 406.79 nm respectivamente. De los análisis por MEB se mostró la conectividad que van adquiriendo los granos conforme se incrementa la temperatura, es decir, se puede observar la formación de aglomerados; además para el tratamiento a 800◦C se estimó el tamaño medio de partícula 125,2±4 µm. De los análisis de espectroscopía Raman se identiﬁcó para las tres temperaturas el modoE2 g (modo activo Raman del MgB2) a las frecuencias de 600cm−1, 610cm−1 y 608cm−1 respectivamente. La matriz de Ag fue analizada mediante Microscopía Electrónica de Barrido de Emisión de Campo (FE-SEM siglas en ingles), mostrando para las tres temperaturas que no ha sucesido ningún proceso de difusión del MgB2 en la Ag y que únicamente la matriz cumplió el papel de contenedor.
Estudio de metales pesados por técnicas físicas y químicas de muestras de suelo de la Reserva Nacional de Junín
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2014) Fabían Salvador, Julio Andrés; Bustamante Domínguez, Ángel Guillermo
Los suelos estudiados se encuentran en la meseta del Bombón de la Reserva Nacional de Junín, en los Andes centrales del Perú, que es una zona afectada por las actividades mineras durante varios siglos. Las técnicas analíticas utilizadas para la caracterización mineralógica son la energía dispersiva de fluorescencia de rayos X (EDXRF), difractometría de rayos X (XRD) y espectroscopia Mössbauer (MS). Con tecnicas químicas complementarias se miden el pH y la capacidad de intercambio de cationes de estos suelos; también se mide su contenido de materia orgánica. El contenido del plomo se mide por EDXRF usando un espectrómetro Amptek portátil. De acuerdo a las medidas a temperatura de ambiente los espectros Mössbauer indican que el hierro está presente en estado paramagnético y se aprecia una distribución de sitios, debido a diferentes tamaños de partículas, en la muestra M2. Las mediciones de XRD indican la presencia de minerales de silicato de aluminio tales como andesina e hidróxidos de Fe como la goethita. Por EDXRF se calcula por el porcentaje de plomo en muestras y se calcula que el plomo está presente en el rango de 0,2 a 1,4%.
Estudio dinámico de las propiedades magnéticas de las nanopartículas de maghemita (γ-Fe2O3) de 5 nm.
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2013) Ramos Guivar, Juan Adrián; Bustamante Domínguez, Ángel Guillermo
En la presente tesis, hemos sintetizado y caracterizado nanopartículas magnéticas de maghemita (γ-Fe2O3)con el objetivo de aprender el método de síntesis de co-precipitación y estudiar sus propiedades estructurales y dinámicas a través de medidas magnéticas. Para la preparación fue necesario preparar primero la magnetita precursora, la cual fue oxidada al ajustar el pH de la solución química a pH=3,5 alrededor de 80°C en un medio ácido. El valor promedio del diámetro de las nanopartículas magnéticas de maghemita (en adelante llamaremos la nanomaghemita) fueron calculadas usando la ecuación de Debye-Scherrer tomando el ancho de línea del difractograma de rayos-X y su valor medio fue de 5,7 nm. Las medidas de Espectroscopia Mössbauer a temperatura ambiente muestran una relajación superparamagnética. Además, medidas Mössbauer a la temperatura de nitrógeno líquido (77 K) y a la temperatura de helio líquido (4,2 K) fueron llevadas a cabo con el objetivo de encontrar los campos magnéticos hiperfinos típicos de la maghemita y así descartar la presencia de algún porcentaje de magnetita. Las curvas de magnetización en procesos Field Cooling (FC, con campo) y Zero Field Cooling (ZFC, enfriamiento sin campo) medidos con un campo externo de 500 Oe indican una temperatura de bloqueo de 105,3 K. Las medidas de magnetización también muestran coercitividad cercana a cero a temperatura ambiente (TA). Las imágenes MET confirman que las nanopartículas poseen diámetros más pequeños que 10 nm, los cuales están de acuerdo con los patrones de Difracción de rayos-X y los datos de magnetización.
Estudio mediante microscopia de fuerza atómica conductivo de capas delgadas de GaSb dopado con vanadio
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2020) Yaringaño Limache, Roxani Marisa; Bustamante Domínguez, Ángel Guillermo
Estudia la distribución no homogénea de dopante formando microprecipitados en la muestra, así como también se investigó las propiedades electrónicas en regiones libres y en esta distribución no homogénea de dopante, utilizando para ello el Microscopio de Fuerza Atómica (AFM) en modo conductivo. Uno de los objetivos fundamentales de este trabajo es determinar los microprecipitados a partir de sus propiedades electrónicas, para ello se obtiene, en primer término, las curvas corrientes vs voltaje (I vs V), a partir de las cuales se determina el comportamiento electrónico tanto de los microprecipitados como de la matriz. Con los resultados obtenidos, se determina a través de la imagen de corriente, si los cambios que se observan en determinadas regiones son debidos a la distribución homogénea de dopante o a microprecipitados.
Estudio mediante técnicas físicas y químicas de la concha de molusco Bivalve scallop procedente de las costas del norte de Lima (provincias).
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2014) Victorio Urpe, Lucero Rosario; Bustamante Domínguez, Ángel Guillermo
Estudia una muestra de molusco marino conocida con el nombre de “concha de abanico”, denominada de esa manera por la forma y disposición de sus anillos. La muestra fue recolectada de las playas de Vegueta, localizada en la provincia de Huaura, en el departamento de Lima. Se sabe que la composición de casi todos los moluscos es de Carbonato de Calcio (CaCO₃) en un 95% y un 5% de biocompuestos (polímeros). Existen dos tipos de carbonato de calcio abundantes en la naturaleza: Aragonito y Calcita. Cada uno de estos minerales presenta la misma composición química, pero difieren en su sistema estructural y es por esta diferencia que cada uno de ellos presenta ciertas propiedades que los definen. Se realizaron análisis físico-químicos en la caracterización de nuestro molusco. Para un análisis elemental rápido, se utilizó la técnica de Fluorescencia de Rayos X. Obteniendo tres espectros correspondientes a un punto determinado del molusco. Se encontró de manera predominante Ca que fue expresado en CaO en los tres puntos analizados con un porcentaje medio de 82.43%. Luego realizó un pequeño corte a nuestro molusco, convirtiéndolo después en polvo y así poder conocer los compuestos o fases mineralógicas presentes en nuestro concha de abanico, esto con la ayuda de la segunda técnica empleada en el presente trabajo, Difracción de Rayos X. Este análisis permitió identificar, con la ayuda del software CSM (Crystallographica Search Match), como fase única y principal a la Calcita con Ficha PDF 05-0586. También se presentan otros difractogramas que se realizaron a muestras recolectadas junto con la “concha de abanico”. Estos dos análisis (FRX Y DRX) se realizaron en la Facultad de Ciencias Físicas de la UNMSM. Como tercera técnica, analizó la muestra mediante Microscopia Electrónica de Barrido; para conocer más de la morfología de nuestro molusco. Por ello se conoció el arreglo laminar característico del molusco. El estudio permitió comprender las diversas propiedades que presentan los moluscos a ciertas escalas; y que son materia de estudio y de interés para la fabricación de materiales que ayudan a proteger al ser humano. Esto gracias a la técnica de la biomimesis, la cual busca imitar la biología de organismos vivos como los moluscos para el bien del hombre. Para culminar; se realizó un último análisis con la técnica química: Espectrometría de Masas. Estas dos últimas técnicas fueron realizadas gracias a colaboradores en la Universidad de Cambridge y en el Tokio Institute of Technology, respectivamente. Con los estudios realizados a la muestra se estimó la temperatura a la cual se han desarrollado cada uno de los anillos del molusco y de esa manera asociarlos a temperaturas del mar en donde se desarrolló. Comparándolo finalmente con datos estadísticos de temperatura de mar, revelados por la entidad pertinente. Llegando a una estimación favorable, con un margen de error de 2 a 4 °C.
Estudio térmico para el esmaltado cerámico y caracterización de una materia prima natural rica en hidróxidos de Fe, de Taraco, Perú para su utilización como pigmento
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2011) Palacios Rivera, Percy Rogger; Bustamante Domínguez, Ángel Guillermo
Realiza la selección de una muestra representativa de un yacimiento ubicado en el distrito de Taraco en la provincia de Huancané de la región Puno. En la que se ha realizado un estudio cinético de la fase limonita (Fe0(011)- n120) a través de la Difracción de Rayos X (XRD), Micro Espectroscopia Raman (RS) y Espectroscopia Mbssbauer (MS). Su composición química fue determinada por Fluorescencia de Rayos X (XRE) y previamenpe de forma semicuantitativa, por Microscopia Electrónica de Barrido y Microanálisis por Dispersión de Energía (SEM-EDX), destacando su alto contenido en hierro (t 89.12% en peso expresado como Fe2O3). Las fases mineralógicas se determinaron por el análisis de Difracción de Ra-yos X (XRD), identificando como componente mineralógica principal y mayoritaria a la fase goetita mientras que en una proporción más pequeña al cuarzo, la fase a-Fe3+0(OH) fue sometida a tratamientos térmicos in-situ en el rango de temperaturas: 100 a 500°C en atmósfera oxidante de aire permaneciendo estable en el rango de 25°C hasta los 200°C; entre los 200°C y 250°C se evidencia la existencia de una transición de fase: az-Fe3+0(011)—• ix-Fe2O3, es decir, el paso de la fase goetita a la fase hematita, teniendo como evidencia la evolución de los picos de difracción de rayos X, también se sometió al mismo tratamiento en atmósfera inerte de nitrógeno sin evidenciar cam-bios significativos. Los espectros jr-Raman del tratamiento térmico in-situ, corroboran la transición en 290°C a través de la transformación de las bandas características de la fase goetita hacia la fase hematita en el rango de frecuencias de 200 a 1800cm-1. Esta temperatura también es confirmada por los espectros Meissbauer con los campos hiperfinos posibles entre 32.73 y 40.37T.
Fabricación y caracterización de películas delgadas superconductoras, YBa2Cu3O7 depositada sobre SrTiO3, mediante la técnica de deposición química
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2012) García Dulanto, Jorge Luis; Bustamante Domínguez, Ángel Guillermo
Expone la fabricación de películas superconductoras YBa2Cu3O7 (YBCO) mediante el método de deposición de solución química (DSQ) sobre el sustrato monocristalino SrTiO3 [100]; dicho sustrato posibilitó un crecimiento de la película en forma preferencial en la dirección del eje-c. Se fabricaron tres películas utilizando las temperaturas de sinterizado de: 820 oC, 840 oC y 860 oC. El segundo objetivo es caracterizar las películas superconductoras por medio de imágenes ópticas, DRX y medidas de momento magnético vs la temperatura. La preparación de la solución química, se realizo por el método de precipitación de partículas siguiendo la ruta del método Sol-Gel, para esto, se utilizaron acetatos de ytrio, bario y cobre, las cuales fueron precipitadas en ácido oxálico. Se obtuvo la formación de los oxalatos de Y, Ba y Cu en fase de precipitación coloidal. Para la DSQ de dichos oxalatos en los sustratos se utilizó una Pipeta de Fisher. Posteriormente las películas depositadas fueron sometidas individualmente a tratamiento térmico, para esto se siguieron las siguientes etapas: precursor, calcinado y sintetizado. Obteniendo así una película de YBCO deposita sobre el sustrato SrTiO3. La observación de las imágenes ópticas, con un aumento de X100, mostro la morfología superficial de las películas, se obtuvo una deposición no homogénea con grietas típicas de las cerámicas sometidas a grandes esfuerzos, granos con orientación en el eje-c. Obteniéndose una mejor morfología superficial en la imagen tomada a la muestra prepara a la temperatura de 860 oC. El análisis de la DRX muestra claramente los picos del sustrato SrTiO3, en las direcciones (100) (200) y (300), estos picos se repetirán en todos las muestras. También confirma el crecimiento epitaxial preferencial (00l) de los cristalitos del YBCO; son claramente apreciables picos correspondientes al YBCO en las direcciones (002), (003), (004), (005), (006), (007), además se observo la presencia de otras fases como Y2O3, Y2BaCuO5, BaCuO2, Cu2BaO2, además se observa un mayor grado de epitaxia en la muestra preparada a la temperatura de 860 oC. Los resultados de las medidas del momento magnéticas en procesos Zero Field Cooling (ZFC) y Field Cooling (FC) vs. la temperatura, confirmaron la fabricación películas superconductoras con temperatura crítica superconductora de 90 K, para las tres muestras.
Fabricación y caracterización de películas Superconductoras de YBa2Cu3O7 depositadas sobre el sustrato YSZ, mediante la técnica de Deposición Química
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2015) Sánchez Cornejo, Henry Elías; Bustamante Domínguez, Ángel Guillermo
En el presente trabajo se reporta la fabricación, mediante la ruta Sol-Gel, de capas superconductoras de YBCO depositadas sobre sustrato de YSZ mediante Deposición de Solución Química y cristalizadas con tratamientos térmicos de Calcinado y Sinterizado, siendo este último en ambiente oxidante y re-oxigenada la muestra. La caracterización cristalográfica es obtenida mediante el uso de la técnica de Difracción de Rayos-X, observándose picos intensos y bien definidos en la dirección (00l), los cuales son propios de la fase Superconductora así como la presencia de fases secundarias como la llamada Fase Verde Y2BaCuO5 en menor intensidad. Posteriormente se realizó una primera medida de Susceptibilidad Magnética en los modos Zero Field Cooling (ZFC) y Field Cooling (FC) a campo externo de 100 Oe a fin de observar el carácter superconductor de la muestra, de donde se obtiene una Temperatura Crítica Superconductora de 90K. La morfología superficial de la muestra fue estudiada a través de Microscopía óptica, observándose claramente la presencia de la Fase Verde, lo cual se confirma con DRX, además de observar que se obtuvo un filme granular. Mapeos EDX permiten observar la disposición de los elementos Y, Ba, Cu, O, Zr que componen la muestra. Se estudia la rugosidad de la película mediante Microscopía de Fuerza Atómica, obteniéndose el valor de la rugosidad RMS equivalente a 0,2939μm además de una Media de Rugosidad de 0,2197μm. Para el estudio de la textura fuera-del-plano en las capas de YBCO se realiza el cálculo del índice de textura, cuyo valor es 0,91. Posteriormente medidas ω-scan alrededor de la reflexión (005) dan cuenta de la presencia de 3 regiones granulares de YBCO a diferentes grados de textura: 0,4°, 6,0° y 9,0° (Δω). Finalmente se realizan mediciones de Susceptibilidad magnética a campo externo de 50, 100, 300 y 500 Oe en disposición del campo magnético externo aplicado tanto paralelo como perpendicular al sustrato, lográndose evidenciar una diferencia en la respuesta del filme según la orientación del campo, lo cual confirma una anisotropía magnética producto del ordenamiento epitaxial. Finalmente, se realiza una comparación de capas de YBCO crecidas sobre sustratos de SrTiO3, LaAlO3 y YSZ, en todas ellas utilizando la misma ruta de fabricación.
Fase estabilizada del compuesto YSr2Cu2.(SO4)0.21O7−δ por presión química y fase superconductora [Y0.84Sr0.16]Sr2Cu2.78(SO4)0.2207−δ TESIS
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2017) Díaz Sandoval, Andrés Néstor; Bustamante Domínguez, Ángel Guillermo
Estabiliza y analiza la muestra S1=[YSr2 {Cu2.79 (SO4)0.21}O6.16] que es antiferromagnética (AF). Hace un dopaje de Sr2+ en el sitio del Y3+, y agrega una cantidad apropiada de sulfato en reemplazo del Cu (1) obtiene el mismo grupo espacial y mantiene sus parámetros de red convirtiéndose en la muestra S2=[[Y0.84Sr0.16]Sr2{Cu2.78 (SO4)0.22}O6.12] que es superconductora (SC) con una temperatura crítica de 13.6 K.
Funcionalización de nanomateriales magnéticos de óxido de hierro con aplicaciones en biosensores y regeneración de tejidos óseos
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2015) Ramos Guivar, Juan Adrián; Bustamante Domínguez, Ángel Guillermo
La primera parte de esta Tesis de Maestría consiste en entender las propiedades catalíticas y de carácter no enzimático de nanopartículas magnéticas (NPM) de óxido de hierro sintetizadas por el método de descomposición térmica en la creación de sensores que permiten detectar analitos tales como el peróxido de hidrógeno (H2O2) y ácido cítrico. La creación del sensor de H2O2 es llevado a cabo mediante la deposición capa por capa [Layer-by-Layer (LbL)] de las NPM suspendidas y funcionalizadas en medio acuoso con la amina cuaternaria y a su vez surfactante Bromuro de cetiltrimetilamonio (Cetyltrimethylammonium bromide-CTAB) y con el polímero poli-aniónicosodio 4-estireno-sulfonato (sodium 4-styrenesulfonate PSS) vía interacción electrostática sobre el sustrato conductor óxido de estaño dopado con flúor (Fluorine doped Tin Oxide-FTO). La sensibilidad del sensor es estudiada en base a su dependencia con las concentraciones aplicadas de H2O2 y ácido cítrico utilizando técnicas electroquímicas como Voltametría Cíclica (VC) y Cronoamperometría. Por otro lado, andamios (scaffolds) que actúen como nexo entre los tejidos conectivos dañados en la matriz ósea es un tema actual de gran impacto. La componente inorgánica principal de los huesos Hidroxiapatita (HAp) en estado macroscópico o bulk ha sido elegida ya desde unos 30 años atrás como un candidato que mimetiza las propiedades de los tejidos óseos, más al parecer el desarrollo de la Nanotecnología, como fuente de nuevas y maravillosas propiedades no solo mejora la viabilidad de estas nano partículas en los análisis biológicos sino que al incorporar vía funcionalización otros nanomateriales como Fe3O4 (magnetita) y su forma oxidada γ-Fe2O3 (maghemita) a la HAp ayuda rotundamente a la proliferación y degeneración de células osteoformadoras u osteoblastos. La segunda parte de este trabajo reside en la comprensión de la aplicación mencionada previamente en el párrafo anterior debido a que es primordial comprender cómo se lleva a cabo el proceso de ligación o funcionalización de una estructura sólida (HAp) a una nanopartícula, tema de gran interés y relevancia en la física-química de superficies, pues en la mayoría de casos son moléculas o ligandos las que se adhieren a través de enlaces covalentes o no covalentes a la superficie de las nanopartículas mediante transferencia de fase discutida posteriormente. Inmediatamente, el análisis citotóxico, e.d., la viabilidad que adquiera este nuevo nanomaterial en las células óseas de SAOS-2 (Sarcoma osteogénico) será evaluado vía el protocolo de cristal violeta, viabilidad celular y análisis ROS, así como el efecto sobre la morfología de las células durante el tiempo de exposición de esta nueva línea de nanomateriales.

Browse

Browsing Facultad de Ciencias Físicas by browse.metadata.advisor "Bustamante Domínguez, Ángel Guillermo"