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RESEARCH PRODUCT

Compressibility and structural behavior of pure and Fe-doped SnO2 nanocrystals

C. PopescuSergio FerrariRosario VilaplanaL.g. PampilloDavid Santamaría-pérezF.d. SacconeFlorencia GrinblatAlfredo SeguraDaniel Errandonea

subject

Phase transitionMaterials scienceCiencias FísicasAnalytical chemistry02 engineering and technology010402 general chemistry01 natural sciencesTetragonal crystal systemchemistry.chemical_compoundGeneral Materials ScienceTin DioxideBulk modulusTin dioxideGeneral Chemistry021001 nanoscience & nanotechnologyCondensed Matter PhysicsNanocrystalline materialX-ray diffraction0104 chemical sciencesAstronomíaCrystallographychemistryX-ray crystallographyOrthorhombic crystal system0210 nano-technologyCIENCIAS NATURALES Y EXACTASHigh PressureAmbient pressure

description

We have performed high-pressure synchrotron X-ray diffraction experiments on nanoparticles of pure tin dioxide (particle size ~30nm) and 10 mol % Fe-doped tin dioxide (particle size ~18nm). The structural behavior of undoped tin dioxide nanoparticles has been studied up to 32 GPa, while the Fe-doped tin dioxide nanoparticles have been studied only up to 19 GPa. We have found that both samples present at ~13 GPa a second-order structural phase transition from the ambient pressure tetragonal rutile-type structure (P42/mnm) to an orthorhombic CaCl2-type structure (space group Pnnm). No phase coexistence was observed for this transition. Additionally, pure SnO2 presents a phase transition to a cubic structure at ~ 24 GPa. The evolution of the lattice parameters with pressure and the room-temperature equations of state are reported for the different phases. The reported results suggest that the partial substitution of Sn by Fe induces an enhancement of the bulk modulus of SnO2. Results are compared with previous studies on bulk and nanocrystalline SnO2. The effects of pressure on Sn-O bonds are also analyzed. Fil: Grinblat, Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; Argentina Fil: Ferrari, Sergio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; Argentina Fil: Pampillo, Laura Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; Argentina Fil: Saccone, Fabio Daniel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Departamento de Física; Argentina Fil: Errandonea, D.. Universidad de Valencia; España Fil: Santamaria Perez, D.. Universidad de Valencia; España Fil: Segura, A.. Universidad de Valencia; España Fil: Vilaplana, R.. Universidad de Valencia; España Fil: Popescu, C.. ALBA-CELLS; España

yearjournalcountryeditionlanguage
2017-02-01Solid State Sciences
https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2016.12.015