Proyectos de investigación

El proyecto de investigación incluye la síntesis, caracterización y estudio de las propiedades magnéticas y superconductoras de materiales que presentan altas temperaturas críticas. Se han estudiado los cupratos superconductores de fórmula general M_1-xCu_xSr₂RCu₂O_7+x (R=tierra rara y M=Fe y Mo), en los que la sustitución parcial de Cu por cationes en alto estado de oxidación como F³⁺/Fe⁴⁺ o incluso Mo⁵⁺ da lugar a una alta concentración de huecos en los planos CuO₂, con altos valores de la temperatura crítica  Tc de 83k y 70 K para las fases superconductoras Mo_0.3Cu_0.3Sr₂TmCu₂O_7+d y FeSr₂YCu₂O_7+d respectivamente. Además, se ha puesto de manifiesto la coexistencia de superconductividad y  magnetismo en el compuesto FeSr₂YCu₂O_7.85 estudiado y caracterizado durante la Tesis Doctoral de Dña. Sara López presentada en Febrero de 2021. Uno de los factores que justifican que estos óxidos de cobre sean superconductores es la presencia de planos CuO₂ en los que el cobre presenta los estados de oxidación 2+ y 3+ (d⁸/d⁹). 

Por tanto, la búsqueda de superconductividad se ha centrado en otros cationes de elementos de transición que presenten valencia mixta. En este sentido, cabe mencionar el reciente hallazgo de superconductividad en películas delgadas de Nd_0.8Sr_0.2NiO₂. Ello  ha motivado el inicio en el estudio de la familia de niquelatos (R_1-xSr_x)_n+1Ni_nO_2n+1 (R= tierra rara) como posibles  superconductores de alta temperatura crítica.  Estos óxidos, derivados de las fases Ruddlesden-Popper, (R_1-xSr_x) _n+1Ni_nO_3n+1, cristalizan con el denominado tipo estructural T´  y se obtienen mediante reducción topotáctica con CaH_2. En estos materiales, los cationes Ni⁺/Ni²⁺  presentan coordinación plano cuadrada formando cadenas infinitas (spin-ladder) a lo largo del eje c y valencia comprendida entre (Ni⁺/ Ni²⁺), con características análogas a los cupratos,  lo que sugiere un potencial comportamiento como superconductores de alta T_c. 

Nota: el profesor Regino Sáez Puche es el investigador principal de este proyecto, desde el fallecimiento de don Emilio Morán, en abril de 2020.