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Secretaría de Investigación y Doctorado
Av. Paseo Colon 850 Piso 3° C1063ACV Capital Federal
Tel.: 4331-1852 4331-9877
E-mail: secid@fi.uba.ar
Web : http://www.fi.uba.ar/autoridades/secretarias/invydoc/
Secretario : Dra. Marta Rosen

FISICA

LABORATORIO DE SOLIDOS AMORFOS

AREA DE INVESTIGACION:
Materiales Amorfos y de Estructura Nanométrica.
DIRECTOR:

Hugo Sirkin, Doctor en Física, Profesor Titular D.E.
Bibiana Arcondo, Doctora en Física, Profesora Asociada, D.E.

DIRECCION:
Laboratorio de Sólidos Amorfos
Departamento de Física. FIUBA.
Av. Paseo Colón 850, Piso 2º -
(C1063ACV) Ciudad Autónoma de Buenos Aires.
Tel.: (+54-11) 4343 0891 Interno 232/279/237
Fax: (+54-11) 4331-1852/9877
E-mail: hsirkin@gmail.com / barcond@fi.uba.ar
INTEGRANTES:
Marcelo Fontana, Doctor en Física, Profesor Adjunto D.E. Investigador asistente del CONICET
Andrés Ozols, Doctor en Física, Profesor Adjunto D.E.
Javier Moya, Doctor en Ingeniería, Jefe de Trabajos Prácticos D.E. Investigador adjunto del CONICET
Victoria Cremaschi, Doctora en Ingeniería, Jefa de Trabajos Prácticos D.E. Investigador asistente del CONICET
María Andrea Ureña, Doctora en Ingeniería, Jefa de Trabajos Prácticos D.E. Investigador asistente del CONICET
Fabio Saccone, Doctor en Física, Jefe de Trabajos Prácticos D.E. Investigador asistente del CONICET
Andrea Piarristeguy, Licenciada en Física, Ayudante 1ª D.S. Becaria Doctoral CONICET
Maximiliano Erazú, Ingeniero Electrónico, Becario Doctoral ANPCyT.
Diego Muraca, Licenciado en Física, Becario Doctoral ANPCyT.
Laura Pampillo, Licenciada en Física, Becaria Doctoral ANPCyT.
Marcelo Pagnola, Ingeniero Mecánico, Jefe de Trabajos Prácticos, D.E. Tesista de Doctorado.
Daniel Rus, Licenciado en Física, Ayudante 1ª, Tesista de Doctorado.
PROYECTOS DE INVESTIGACION EN CURSO:

Vidrios Calcogenuros: materiales para el almacenamiento de energía y para la óptica integrada infrarroja, UBACyT 2004-2007 código I023.
Este proyecto apunta, al estudio de vidrios calcogenuros con vistas a su empleo en el almacenamiento de energía o en óptica integrada infrarroja.
Los vidrios calcogenuros, según su composición, pueden ser utilizados como electrolitos sólidos en baterías y microbaterías de películas delgadas, sensores electroquímicos, fotoresistores, guías de onda ópticas, lentes de Fresnel, memorias ópticas, y otros elementos ópticos lineales y no-lineales.
Estos materiales con agregados de Ag, Li, Cu, etc presentan conducción iónica (Ag+, Li+ o Cu+) en cierto rango de composiciones pudiendo ser utilizados como electrolitos sólidos para la construcción de baterías y microbaterías recargables de película delgada. Asimismo, sus excepcionales propiedades ópticas (transparencia en el infrarrojo, fotosensibilidad) los convierte en candidatos potenciales para el desarrollo de compuestos ópticos que funcionen en la ventana de las telecomunicaciones (1.55 micrones) incluso en el infrarrojo (hasta 20 micrones para vidrios a base de teluro).
En este proyecto se estudiará el comportamiento de los vidrios calcogenuros de diversos sistemas, adecuados para cada aplicación, en dos diferentes geometrías: en volumen y en película delgada y se aplicarán a la construcción de prototipos de dispositivos.

Materiales de Nueva Generación para Aplicaciones Electromagnéticas. UBACyT 2004-2007 código I049.
Se continuarán líneas de investigación orientadas al desarrollo de materiales no convencionales para su empelo en componentes electromagnéticos (motores, generadores, transformadores, estatores, etc) que cumplan simultáneamente condiciones de alta capacidad de prestación, simplicidad de producción y bajo costo. Se estudiarán:
1) materiales magnéticos blandos destinados a la fabricación de núcleos para dispositivos alternos producidos por dos vías,
1a) amorfización por solidificación rápida de sistemas base FeSiB y posterior recristalización controlada con formación de estructuras nanométricas y,
1b) obtención de polvos por atomización de sistemas base Fe y base Ni, aislación eléctrica de los granos y elaboración del producto por compactación;
2) aleaciones magnéticas duras para la fabricación de imanes permanentes de estructura nanométricas, basadas en mezclas de fases magnéticamente duras y blandas de Tierras Raras y Metales de Transición.
En todos los casos se intentará optimizar las condiciones mencionadas operando sobre las técnicas de producción y los constituyentes de estos sistemas, y analizando los resultados en productos finales ya listos para las aplicaciones proyectadas. Se elaborarán estos materiales con procedimientos disponibles; se medirán en ellos propiedades magnéticas, eléctricas, mecánicas y químicas; y se los caracterizará mediante diversas técnicas complementarias: difracción de rayos X, microscopía electrónica, calorimetría diferencial y espectroscopía Mössbauer.

Preparación de materiales Ferromagnéticos Nanocompuestos. Estudio y caracterización de sus propiedades. ANPCyT código PICT 03-11894.
El presente plan de trabajo contempla el estudio de procesamientos no convencionales de sistemas de Tierras Raras (TR)-Metal de Transición (MT), típicamente Nd2Fe14B/Fe3B y Nd2Fe14B/a-Fe, destinados a crear una estructura de escala nanoscópica que favorezca el desarrollo de la coercitividad (HC) y la remanencia (Br) y el incremento de la temperatura de Curie (TC), propiedades fundamentales para imanes permanentes y sus aplicaciones.
Además, se prevee una modelización de la respuesta magnética, más precisamente del ciclo de histéresis de los materiales involucrados y se hará un estudio de la resistencia a la corrosión de los materiales así obtenidos.

Estudio de Materiales Magnéticos de Nueva Generación. ANPCyT código PICT03- 12-14377
El proyecto consiste en el desarrollo de diversas líneas de investigación interconectadas, relacionadas con la producción y caracterización de ciertos materiales elaborados mediante diferentes técnicas:
1) Materiales magnéticos blandos destinados a la fabricación de núcleos para dispositivos que operan con tensiones alternas, producidos por tres vías:
1a) mediante la obtención de vidrios metálicos (amorfos) por solidificación rápida de sistemas base FeSiB, su posterior recristalización controlada con formación de estructuras nanométricas, y la elaboración de productos finales por plegado o enrollado.
1b) a partir de la obtención de polvos metálicos por atomización de sistemas base Fe-Ni, la aislación eléctrica de las partículas, la formación de un composite con un polímero y la elaboración de los productos finales por moldeo, compactación y tratamiento térmico.
2) Aleaciones magnéticas duras y semiduras para la fabricación de imanes permanentes de estructura nanométricas, basadas en mezclas de fases magnéticamente duras y blandas de Tierras Raras y Metales de Transición. En esta línea se generarán también las estructuras a escala submicroscópica amorfizando la aleación por solidificación rápida y desarrollando los nanocristales mediante la inducción de una cristalización controlada.
En todos los casos se intentarán optimizar las respuestas específicas de estos materiales modificando la composición de sus constituyentes y operando sobre las técnicas de producción, y se analizarán los resultados en productos finales listos para las aplicaciones proyectadas. Estos sistemas se elaborarán con procedimientos ya disponibles y experimentados por los participantes del proyecto, básicamente métodos de solidificación rápida, de atomización centrífuga y por vía húmeda, seguidos de tratamientos térmicos o químicos. Los mismos serán caracterizados estructuralmente mediante diversas técnicas complementarias: difracción de rayos X, espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS), microscopía electrónica, calorimetría diferencial, espectroscopía infrarroja y espectroscopía Mössbauer en primera instancia. Y por último, en estos materiales y/o en componentes finales elaborados a partir de ellos se analizarán distintas propiedades magnéticas (permeabilidad, saturación, coercitividad, remanencia, producto de energía), eléctricas (resistividad), mecánicas (dureza, tenacidad) y químicas (resistencia a la corrosión).

Vidrios calcogenuros. Aplicación a dispositivos; ANPCyT; código PICT03-03-14383
Los vidrios calcogenuros, formados por calcógenos (S, Se, Te), tetrágenos (Si, Ge), pnictógenos (As, Sb) y metales (Li, Ag, Cu) combinados de diversas formas, se forman, con facilidad, por enfriamiento rápido desde el líquido en rangos muy amplios de concentraciones. Entre sus propiedades más interesantes se cuentan sus excepcionales propiedades ópticas (transparencia en el infrarrojo, fotosensibilidad...), la fuerte dependencia de sus propiedades eléctricas con la composición y su alta resistencia en medios extremadamente corrosivos.
Estos nuevos materiales pueden ser aplicados a la construcción de sensores electroquímicos, fotoresistores, guías de onda ópticas, lentes de Fresnel, memorias ópticas, y otros elementos ópticos lineales y no-lineales asi como de baterías y microbaterías de películas delgadas.
En este proyecto se avanzará en el conocimiento de los vidrios calcogenuros (base Te, Se o S) apuntando a algunas de sus variadas aplicaciones, corrientes o potenciales. Se obtendrán y estudiarán en dos diferentes geometrías: en volumen y como películas delgadas, con vistas a su empleo en microbaterías y dispositivos sensores (optoquímicos y electroquímicos).

PALABRAS CLAVES:
Vidrios metálicos - nanocristales - materiales magnéticos - vidrios calcogenuros - conductores iónicos - semiconductores.

OTRAS ACTIVIDADES DEL GRUPO:
Proyectos de colaboración en ejecución:
• Acción integrada: Estudio de Nuevos Materiales Obtenidos por Técnicas de Solidificación Rápida, Generalitat de Cataluña, con los Dres. M. T. Mora, J. Rodríguez del Grupo de Física de Materiales I de la Universidad Autónoma de Barcelona y el Dr. Joan Josep Suñol del Departamento de Física Aplicada de la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Girona, España, desde febrero 2004. (Esta acción se renueva desde 1997)
• Programa de Cooperación Argentino Francesa de Formación para la Investigación Científica y Tecnológica, Action A03E03: Vidrios Calcogenuros: materiales para el almacenamiento de energía y para la óptica integrada infrarroja, SeCyT-ECOS, 2004-2005, con la Dra. Annie Pradel Laboratoire de Physico-chemie de la Matière Condensée (UMR 5617), Université de Montpellier II.
• CAPES: Projeto de Colaboração Internacional Brasil - Argentina: “Propriedades magnéticas e de transporte de sistemas nanoestruturados”
EQUIPAMIENTO DISPONIBLE:
Equipamiento para enfriamiento rápido: técnicas de "Melt spinning", "splat cooling" y "melt quenching".
Cámara de deposición PLD y sistema de vacío.
Horno de inducción de 12 kwatt de potencia. Pirómetro.
Hornos de recocido hasta 1200°C.
Cámara CCD y equipamiento para digitalización y tratamiento de imágenes
Dos equipos de difracción de rayos X Rigaku con tubos de Cu y Mo
Calorímetro diferencial de barrido (DSC) y analizador térmico diferencial (DTA) Perkin Elmer.
Espectrometro Mössbauer con fuentes de 57Co y 119Sn.
Microscopio óptico de platina invertida Olimpus con adquisición de imágenes digitalizadas y laboratorio metalográfico completo.
Microdurómetro Shimadzu
Espectrometro de impedancias en el rango de frecuencias de 5Hz a 1 MHz compuesto por un lockin Perkin Elmer y una tarjeta Adquisidora programable. Cabezal y horno de lámparas para medir en función de la temperatura

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