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Explorando nuevas aplicaciones de Perovskitas de Calcogenuro

Fecha de lectura: 2024-06-11 Centro: | ID: 10486/715139

Autor/a: Alshuhaib, Jinan Hussein Awadh

Director/a: Leardini, Fabrice

Resumen

Tesis Doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Física de Materiales. Fecha de Lectura: 11-06-2024 (General); Las propiedades de los materiales juegan un papel fundamental en el desarrollo tecnológico, desde las aplicaciones relacionadas con la energía hasta las biomédicas. En muchos casos, dichos materiales están basados en elementos considerados críticos que son poco abundantes en la corteza terrestre. En este contexto, se hace necesario encontrar alternativas usando elementos abundantes y no tóxicos. Este trabajo de tesis se ha centrado en la preparación y caracterización de diferentes calcogenuros, basados en elementos abundantes y no tóxicos, así como en su uso en distintas aplicaciones. En primer lugar, se han preparado láminas ultradelgadas de disulfuro de molibdeno (MoS2) sobre distintos sustratos, empleando el método de deposición química en fase vapor asistida por sal. Para ello, se ha diseñado e instalado un nuevo sistema experimental. Las láminas obtenidas con este método se han usado posteriormente, en colaboración con otros investigadores, como fotocátodos para la descomposición de agua y como absorbentes saturables para dispositivos de nanoláseres pulsados. En segundo lugar, se han preparado y caracterizado distintos perovskitas de calcogenuro. Estos compuestos pertenecen a una familia de semiconductores que recientemente han atraído la atención de la comunidad científica, para su uso en aplicaciones fotovoltaicas y optoelectrónicas. En particular, se han investigado dos de estos perovskitas: el trisulfuro de estroncio y titanio (SrTiS3), que se ha preparado en polvo usando un método novedoso y se ha usado por primera vez para aplicaciones termoeléctricas y para la producción de hidrógeno mediante foto-electrolisis de agua. Posteriormente, se han preparado por primera vez láminas delgadas de SrTiS3. Sin embargo, el proceso de preparación ha dado lugar a la contaminación de su superficie con una capa de carbono, lo cual ha limitado su uso en posibles aplicaciones. A continuación, la tesis se ha enfocado en la preparación y caracterización de trisulfuro de bario y zirconio (BaZrS3), que es la perovskita de calcogenuro más investigada hasta la fecha. En esta tesis se han incorporado con éxito, por primera vez, iones lantánidos (Ln3+) en su estructura. Esto ha permitido usar estab perovskita como elemento absorbente de luz visible que permite activar la fotoluminiscencia de los iones lantánidos en el infrarrojo cercano. Finalmente, se intentó sin éxito preparar la perovskita de trisulfuro de calcio y titanio (CaTiS3), un compuesto que todavía no ha sido obtenido experimentalmente (Summary)

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Doctorado Europeo, Internacional: No