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A structural and spectroscopic characterization of crystalline rods of Ce0.4Zr0.6O2 grown by the laser floating zone (LFZ) method is presented. A precursor rod of Ce0.4Zr0.6O2 composition was sintered at 1500 ºC in air atmosphere and then processed by the LFZ technique with a CO2 laser. The processed material was characterized by XRD, SEM and Raman spectroscopy. In the as-grown, dark-color processed rod, the Raman spectrum evolves radially from a t’-like one, corresponding to Ce0.37Zr0.63O2 composition, at the edge of the rod, to a very broad and weak, cubic-like one, at the center. The degree of cerium reduction and oxygen non-stoichiometry were determined through measurements of the electronic Raman spectrum of Ce3+. A strong Ce3+ signal was found at the core of the rod, indicating strong reduction, whereas no Ce3+ signal was detected at the edge. To restore oxygen and Ce4+ content a section of the fiber was reoxidized at 620 ºC for 24 h. A very homogeneous spectrum was found in the reoxidized sample, that was assigned to a t’-phase of composition Ce0.42Zr0.58O2.Presentamos una caracterización estructural y espectroscópica de fibras cristalinas de Ce0.4Zr0.6O2 crecidas mediante fusión zonal asistida por láser (LFZ). Una barra del material precursor, de composición Ce0.4Zr0.6O2, fue sinterizada a 1500 ºC en atmósfera de aire y después procesada por LFZ con un láser de CO2. El material procesado fue caracterizado por difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido y espectroscopía Raman. En la fibra recién procesada, de color gris oscuro, el espectro Raman varía radialmente desde un espectro de tipo t’, correspondiente a una composición Ce0.37Zr0.63O2, en el borde de la fibra, hasta un espectro muy ensanchado y débil, de aspecto cúbico, en el centro. El grado de reducción del cerio y la no estequiometría del oxígeno se determinaron a través de las medidas del Raman electrónico del Ce3+. La señal de Ce3+ era muy intensa en el centro de la fibra, lo que indica una fuerte reducción, mientras que no se detectó en el borde. Para restablecer el contenido de oxígeno y de Ce4+ una parte de la fibra fue reoxidada a 620 ºC durante 24 h. El espectro de la muestra reoxidada, de color amarillo pálido y muy homogénea, fue asignado a una fase t’ de composición Ce0.42Zr0.58O2. |
