https://repositorio.unicauca.edu.co/xmlui/handle/123456789/2383 Fri, 15 May 2026 20:39:11 GMT 2026-05-15T20:39:11Z https://repositorio.unicauca.edu.co/xmlui/handle/123456789/6867 Efecto del dopaje con cromo en las propiedades eléctricas y magnéticas de muestras policristalinas de KNbO3 Moreno Castro, Harrison Javier En este trabajo de investigación se sintetizó el material policristalino KNb1-xCrxO3 (x = 0.00, 0.01, 0.02, 0.03, 0.04 y 0.05) por el método de reacción de estado sólido a partir de óxidos precursores de alta pureza tales como: K2CO3 (99.997%), Nb2O5 (99.9985%) y Co3O4 (99.97%). Estos compuestos fueron macerados durante 2 h en un mortero de ágata según la relación estequiométrica para cada concentración y sometidos a un tratamiento térmico con rampas de calentamiento y enfriamiento de 3 °C/min, hasta alcanzar y mantenerse a temperaturas de 600 °C por 4 h y 900 °C por 6 h. Durante el proceso de fabricación para obtener muestras en pastillas, se utilizó un troquel de 5 mm de diámetro, se aplicó durante 1 min presiones de 3 Ton para cada pastilla y posteriormente fueron sometidas a un nuevo proceso térmico que favoreciera las características mecánicas de cada muestra. La caracterización estructural del material policristalino se realizó por difracción de rayos X (DRX), con el fin de corroborar la estructura y fase cristalina del material sintetizado. Para las composiciones de x = 0.00, 0.01, 0.02 y 0.03 se encontró una única fase, pero para x = 0.04 y 0.05 se presentó una fase secundaria. Por otro lado, los DRX fueron utilizados para obtener los parámetros de red a partir del refinamiento Rietveld. La morfología y composición química se analizaron por medio de microscopía electrónica de barrido. Las propiedades eléctricas se estudiaron mediante medidas de Polarización Eléctrica en función del Campo Eléctrico aplicado. Las medidas de magnetización en función del Campo Magnético revelan el carácter paramagnético del KNbO3 y la aparición de un débil ferromagnetismo en las muestras dopadas. Teniendo en cuenta los resultados, los niveles de dopaje superiores a x = 0.04 no mejoran el ferromagnetismo en el material dopado y probablemente el límite de solubilidad de los iones de cromo en esta red cristalina es inferior a esta concentración. Por último, se realizaron medidas de Polarización Eléctrica en función del Campo magnético a temperatura ambiente, con campos eléctricos de hasta 25 kV/cm, frecuencia de 100 Hz y variaciones de campo magnético estáticos de 0.2, 0.4, 0.6 y 0.8 T. La mayor fuerza de acople magnetoeléctrico directo se encontró en x = 0.03 con un valor de 15.2% aproximadamente. Sun, 01 Jan 2023 00:00:00 GMT https://repositorio.unicauca.edu.co/xmlui/handle/123456789/6867 2023-01-01T00:00:00Z https://repositorio.unicauca.edu.co/xmlui/handle/123456789/6866 Semiconductores del sistema ZnO – TiO2 como potenciales removedores de moléculas orgánicas contaminantes, provenientes de procesos de combustión Mazabuel Collazos, Yirlén Alejandra Inicialmente, en este proyecto se estructuró una metodología que permitió sintetizar polvos cerámicos de los sistemas ZnO-TiO2 de manera controlada y reproducible, utilizando para ello el método del Complejo Polimérico (Pechini) y estableciendo un posible mecanismo de formación de las partículas. Con este método de síntesis se obtuvieron partículas de tamaño nanométrico y alta pureza química. Los polvos cerámicos sintetizados se caracterizaron empleando: Análisis Termo-diferencial y Termogravimétrico (ATD/TG), Difracción de Rayos X (DRX), Espectroscopía Infrarroja con Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia Electrónica de Barrido (MEB), Espectroscopía Ultravioleta y Visible (UV-Vis) de Absorción, Espectroscopía Ultravioleta y Visible (UV-Vis) de Reflectancia Difusa y Espectroscopía de Fotoluminiscencia (PL). Para conocer la respuesta de los polvos cerámicos frente a una atmósfera contaminada, se emplearon las siguientes técnicas: Superficie Específica (BET), Quimisorción de CO, Desorción a Temperatura Programada (TPD por sus siglas en inglés) y Cromatografía de Gases (CO, Etileno y Etano). Posteriormente, con los polvos sintetizados se conformaron piezas cerámicas empleando el método de conformado en molde (―Slip Casting‖). Para ello se empleó agua como solvente, a la que se le adicionó cierta concentración de sólidos, polvos de los sistemas ZnO-TiO2 sintetizados, una cantidad requerida de defloculante (PAA) y una cierta cantidad de material porógeno (Dextrina) para controlar la porosidad de la pieza, de tal manera que se obtuvo una barbotina estable. Una vez conformada la suspensión estable, fue vertida sobre un molde de yeso para obtener piezas cerámicas en verde, las que fueron secadas en el interior de un desecador, a temperatura ambiente y luego fueron tratadas térmicamente. Las piezas sinterizadas se caracterizaron micro -estructuralmente con MEB y EDS, además se calculó el porcentaje de porosidad aparente y de absorción de agua. Finalmente, se realizaron pruebas de funcionalidad empleando piezas conformadas tanto con polvos cerámicos comerciales como con los ZnO-TiO2 sintetizados. Con las piezas cerámicas sinterizadas, de los sistemas ZnO-TiO2 con diferente contenido de titanio, se realizaron ensayos para determinar su acción sobre los gases expulsados por los motores de las motocicletas de dos tiempos (2T). Estos ensayos consistieron en disponer las piezas sinterizadas de tal manera que se garantizó un contacto directo con una atmosfera contaminada, proveniente del caño de escape de una motocicleta, y así se determinó la respuesta de las piezas cerámicas considerando el registro suministrado por un analizador de gases avalado y reglamentado por la Secretaría de Tránsito y Transporte de Popayán. Con estos ensayos se encontró que las piezas cerámicas de ZnO-TiO2 sintetizado, presentaban selectividad y sensibilidad a moléculas como el CO, CO2 e Hidrocarburos. Se observó que las piezas de 100%ZnO presentaban el máximo %disminución de la presencia de CO (69.9%) e hidrocarburos (39.57%) mientras que la muestra elaborada con polvos de 99%ZnO-1%TiO2 presentaba el mayor %disminución de la presencia de CO2 (36.95%). Sat, 01 Jan 2022 00:00:00 GMT https://repositorio.unicauca.edu.co/xmlui/handle/123456789/6866 2022-01-01T00:00:00Z https://repositorio.unicauca.edu.co/xmlui/handle/123456789/6865 Dinámicas y escenarios prospectivos de las coberturas naturales en subregiones del Macizo Colombiano a través del análisis espaciotemporal de series MODIS en el contexto del cambio climático Segura Ocampo, Camila Andrea El Macizo Colombiano hace parte de las riquezas naturales más grandes que posee Colombia en términos de agua, vegetación y fauna. Genera el 70% del agua dulce del país, lo que hace que su cuidado y preservación sean de vital importancia. Este trabajo pretende realizar un análisis espacio - temporal de series satelitales MODIS para la evaluación de los factores de cambio ambiental del macizo colombiano en el contexto del cambio climático. Utilizando las técnicas de percepción remota, específicamente sobre los datos provenientes de los satélites Aqua y Terra del sensor MODIS, se desarrolló un análisis de la evolución temporal de los índices de vegetación a través del software R modelo ARIMA y función auto.arima, obteniendo con un pronóstico de 6 meses comprendido entre enero y junio del año 2019, el cual permitió determinar la fiabilidad del modelo implementado con un porcentaje del 80% al 95%. Finalmente, los resultados obtenidos durante la ejecución del proyecto se enfocaron en el contexto de la importancia de la conservación natural como factor determinante en el equilibrio ecológico, proporcionando información relevante que busca apoyar a los tomadores de decisiones para generar políticas que impacten de forma positiva en la región del Macizo Colombiano.; The Colombian Massif is part of the greatest natural wealth that Colombia has in terms of water, vegetation and fauna. It generates 70% of the country's fresh water, which makes its care and preservation vitally important. This work aims to perform a spatio-temporal analysis of MODIS satellite series for the evaluation of the factors of environmental change of the Colombian massif in the context of climate change. Using remote sensing techniques, specifically on the data from the Aqua and Terra satellites of the MODIS sensor, an analysis of the temporal evolution of vegetation indices was developed through the R software ARIMA model and auto.arima function, obtaining with a forecast of 6 months between January and June 2019, which allowed to determine the reliability of the implemented model with a percentage of 80% to 95%. Finally, the results obtained during the execution of the project focused on the context of the importance of natural conservation as a determining factor in the ecological balance, providing relevant information that seeks to support decision makers to generate policies that positively impact the region of the Colombian Massif. Sun, 01 Jan 2023 00:00:00 GMT https://repositorio.unicauca.edu.co/xmlui/handle/123456789/6865 2023-01-01T00:00:00Z https://repositorio.unicauca.edu.co/xmlui/handle/123456789/6864 Influencia del campo eléctrico en la magnetorresistencia por efecto túnel para una pseudo válvula de espín Zúñiga, Julián Andrés En el presente trabajo de investigación se propone estudiar analíticamente el funcionamiento de pseudo válvula de espín (PSV) constituidas por heteroestructuras semiconductoras del grupo III y V con estructura cristalina tipo zincblenda. Para lo cual las capas ferromagnéticas (FM) son sustituidas por semiconductores magnéticamente diluidos (DMS) o semiconductores ferromagnéticos (FMS) dopados con Mn o Fe, separados por un semiconductor (SC) como aislante magnético. Es decir, un sistema tipo Lj/SC/Lj, con Lj = DMS o FMS. Se analiza teóricamente una alternativa de control de respuesta de la magnetorresistencia por efecto túnel (TMR) para una PSV, bajo las siguientes condiciones: los vectores directores de magnetización se ubican paralelos al plano de crecimiento y el campo eléctrico perpendicular al plano en mención, el cual se induce mediante la aplicación de una diferencia de potencial electrostático (Vb) al aislante magnético, cuando los vectores directores de magnetización en los electrodos (Lj) son paralelos y cuando estos vectores son antiparalelos, Vb tiende a cero. El modelo físico-matemático que describe el problema consiste inicialmente en una aproximación parabólica en la banda de conducción o de valencia en el punto Γ del espacio reciproco mediante una barrera pozo de potencial cuántico rectangular, generado por el SC de la heteroestructura que forma la PSV. Por otro lado, se tiene en cuenta las energías debido al campo eléctrico inducido por Vb al SC y el acoplamiento espín-órbita que se presenta en las junturas (Rashba) y en la estructura cristalina del SC (Dresselhaus), la cual se relaciona con la relajación del espín, causante de la perdida de orientación del espín polarizado [1, 2]. Para la capa Lj se considera la dependencia angular de los vectores directores de magnetización con la energía de intercambio interna [3, 4]. Se plantea una solución analítica a las ecuaciones de Schrödinger-Pauli, permitiendo obtener una expresión exacta para la probabilidad de transmisión. Además, mediante la fórmula de Landauer para un sólo canal se calculó el TMR a 0 K [5]. En consecuencia, se analizó el desempeño en TMR en función del espesor del SC, para las siguientes PSV: Ga1−xMnxAs/AlAs con x = 0,04 [6, 7], Ga1−xMnxAs/GaAs con x = 0,05 [8], In1−xFexAs/InAs con x = 0,05 [9, 10](para estos casos Lj = DMS), Ga1−xFexSb/InAs con x = 0,25 [11, 12](para este caso Lj = FMS) y por ´ultimo, Fe/GaAs/Fe [13, 14] (para este caso Lj = FM). Obteniendo resultados coherentes a los trabajos de G. Autès et al. [13] y A. Saffarzadeh et al. [8]. Además, se observó que las PSV, cuyos electrodos se componen por DMS o FMS alcanzaron un TMR superior cuando Vb se aplica al SC sólo cuando los vectores directores de magnetización son paralelos entre sí, en comparación al TMR cuando Vb se aplica al SC continuamente siendo los vectores descritos paralelos o antiparalelos. En general, se observó que las heteroestructuras semiconductoras que en este trabajo se estudian, si los electrodos tienen iones de Mn presentan una mejor respuesta en TMR que los que tienen iones de Fe, pero estos últimos con un futuro promisorio para la fabricación de dispositivos espintrónicos funcionales cercanos a la temperatura ambiente [12, 15]. Sun, 01 Jan 2023 00:00:00 GMT https://repositorio.unicauca.edu.co/xmlui/handle/123456789/6864 2023-01-01T00:00:00Z