EN LA HISTORIA RECIENTE SE PUEDE CONSTATAR QUE AMORFIZAR MATERIALES SEMICONDUCTORES EXPERIMENTALMENTE CONDUCE A ESTRUCTURAS MÁS ESTABLES (VER TODOS LOS PROYECTOS ANTERIORES DE ESTE RESPONSABLE EN LA DGAPA-UNAM), QUE CUANDO SE AMORFIZAN MATERIALES METÁLICOS, YA SEAN PUROS O ALEADOS (EN GENERAL CON NO MÁS DE DOS ELEMENTOS). ESTO ES ASÍ POR EL TIPO DE ENLACES QUE DETERMINAN SU ESTRUCTURA; EN EL CASO DE LOS MATERIALES SEMICONDUCTORES, LOS ENLACES SON ESENCIALMENTE COVALENTES, MIENTRAS QUE EN LO MATERIALES METÁLICOS LOS ENLACES SON DE TIPO METÁLICO, VALGA LA REDUNDANCIA. LOS ENLACES COVALENTES SON ALTAMENTE DIRECCIONALES Y BASTANTE FUERTES (RECORDEMOS QUE LOS ENLACES EN EL DIAMANTE SON COVALENTES), MIENTRAS QUE LOS METÁLICOS SON MÁS HOMOGÉNEOS Y LOS DEFECTOS, COMO LAS VACANTES, LES PERMITE UNA MOVILIDAD QUE PROPICIA SU CRISTALINIDAD. BASTE DECIR QUE EL BISMUTO AMORFO SÓLO SE MANTIENE EN ESTA FASE A TEMPERATURAS DEL HIDRÓGENO LÍQUIDO Y CUANDO SE CALIENTA SE CRISTALIZA (VER TESIS DE MAESTRÍA DE ZAAHEL MATA Y REFERENCIAS AHÍ CONTENIDAS). ES POR ELLO QUE NOS PARECIÓ MUY INTERESANTE INVESTIGAR LA APLICABILIDAD DE NUESTRO ENFOQUE, EL UNDERMELT-QUENCH, A LA AMORFIZACIÓN DE METALES PUROS Y ALEADOS. EL PRIMER TRABAJO DEL GRUPO EN ESTAS LÍNEAS FUE PUBLICADO POR EL RESPONSABLE, EN 2007: 60.- Generating amorphous and liquid aluminum: A new approach, Ariel A. Valladares, J. Non-Cryst. Solids 353 (2007) 3540-3544. DE ENTONCES PARA ACÁ NUESTRO INTERÉS HA EVOLUCIONADO HACIA EL ESTUDIO DE LA AMORFICIDAD EN METALES PUROS Y RECIENTEMENTE EN ALEACIONES METÁLICAS. NUESTRO EXITO CON BISMUTO Y SUS ALEACIONES (TESIS DOCTORAL EN PROCESO DE ZAAHEL MATA) NOS HA LLEVADO A INVESTIGAR OTROS SISTEMAS COMO EL Cu-Zr (TESIS DOCTORAL EN PROCESO DE JONATHAN GALVÁN) Y COMO EL Pd-Si (TESIS DOCTORAL EN PROCESO DE ISAÍAS RODRÍGUEZ). EN LAS ALEACIONES METÁLICAS PODEMOS DISTINGUIR DOS TIPOS DE AGRUPAMIENTOS ATÓMICOS: AQUELLOS QUE SE COMPORTAN MÁS BIEN COMO LOS ELEMENTOS PUROS (COMO EL ALUMINIO, BISMUTO, COBRE, PALADIO) EN EL SENTIDO DE QUE ES FACIL AMORFIZARLOS PERO TIENDEN A RECRISTALIZAR, Y AQUÉLLOS QUE PUEDEN SER AMORFIZADOS PERO UNA VEZ QUE SE LOGRA, RESULTA MUY DIFICIL RECRISTALIZARLOS. SIN QUE ESTO SEA UNA REGLA GENERAL, ESTE ÚLTIMO TIPO DE ARREGLO SE OBSERVA EN ALEACIONES CON MÁS DE DOS ELEMENTOS Y SE CONOCEN GENÉRICAMENTE COMO VIDRIOS METÁLICOS EN BULTO (BULK METALLIC GLASSES) Y SE ENCUENTRAN DOCUMENTADOS EN EL LIBRO RECIENTE: Bulk Metallic Glasses, Edited by Michael Miller and Peter Liaw, Springer, 2008. LOS BULK METALLIC GLASSES, O BMG, TIENEN PROPIEDADES MECÁNICAS MÁS ATRACTIVAS QUE LAS ALEACIONES CRISTALINAS CORRESPONDIENTES Y SE ESPECULA QUE POR ESTAR FORMADOS POR MÁS DE DOS ELEMENTOS DE RADIOS ATÓMICOS DIFERENTES LA MOVILIDAD ATÓMICA, Y POR ENDE LA DEFORMACIÓN MECÁNICA, ES MÁS DIFÍCIL. EL INCONVENIENTE A LA FECHA ES QUE EXPERIMENTALMENTE EL TAMAÑO DE LOS BMG PRODUCIDOS NO REBASA ALGUNAS DECENAS DE CENTÍMETROS EN CUALQUIER DIRECCIÓN, LO CUAL AHORA LOS HACE ADECUADOS PARA ALGUNAS APLICACIONES EN PEQUEÑA ESCALA. POR ELLO LO QUE BUSCAMOS CON ESTE PROYECTO ES: CONSOLIDAR LAS VARIANTES AL PROCESO UNDERMELT-QUENCH QUE HEMOS CREADO PARA HACERLAS DE APLICABILIDAD TANTO A ALEACIONES QUE CRISTALIZAN FACILMENTE, COMO A ALEACIONES QUE NO PIERDEN FACILMENTE SU ESTRUCTURA AMORFA (BMG). ESTUDIAR LAS NANOESTRUCTURAS ATÓMICAS (CLUSTERS) QUE FORMAN ESTOS MATERIALES CUYA GEOMETRÍA (ICOSAEDROS vs CÚMULOS TIPO Z-15, U OTROS) PARECE SER DETERMINANTE PARA ENTENDER SU ESTABILIDAD. UNA VEZ GENERADAS ESTAS ALEACIONES ESTUDIAREMOS LAS PROPIEDADES FÍSICAS PERTINENTES.

EL PROYECTO BUSCA ENCONTRAR MECANISMOS REALISTAS PARA GENERAR VIDRIOS METÁLICOS TANTO PUROS, COMO ALEADOS. BUSCA TAMBIÉN ESTUDIAR TANTO SUS PROPIEDADES FÍSICAS, COMO LAS ELECTRÓNICAS Y LAS FONÓNICAS, ASÍ COMO LAS MECÁNICAS. BUSCAREMOS ENTENDER MEJOR LOS DOS TIPOS DE ALEACIONES QUE MENCIONAMOS ANTERIORMENTE: AQUELLAS QUE SE COMPORTAN MÁS BIÉN COMO LOS ELEMENTOS PUROS (COMO EL ALUMINIO, BISMUTO, COBRE, PALADIO) EN EL SENTIDO DE QUE ES RELATIVAMENTE FACIL AMORFIZARLAS PERO TIENDEN A RECRISTALIZAR, Y AQUELLAS QUE PUEDEN SER AMORFIZADAS PERO UNA VEZ QUE SE LOGRA, RESULTA MUY DIFICIL RECRISTALIZARLAS, COMO ES EL CASO DE LOS BULK METALLIC GLASSES O VIDRIOS METÁLICOS EN BULTO. ESTE ÚLTIMO TIPO DE ARREGLO SE OBSERVA EN GENERAL EN ALEACIONES DE MÁS DE DOS ELEMENTOS, PUDIÉNDOSE ENCONTRAR ALGUNAS EXCEPCIONES INTERESANTES. PARA ELLO ESTUDIAREMOS LAS SIGUIENTES ALEACIONES METÁLICAS: Bi-Pb, Cu-Zr Y Pd-Si. ADEMÁS, DADA LA EXISTENCIA DE PROPIEDADES SUPERCONDUCTORAS DE ALGUNOS DE LOS SISTEMAS QUE VAMOS A ESTUDIAR, TRATAREMOS DE ENCONTRAR UNA EXPLICACIÓN PARA LA SUPERCONDUCTIVIDAD DEL BISMUTO AMORFO, Y SUS ALEACIONES, CUANDO SE SABE QUE EL BISMUTO CRISTALINO A PRESION Y TEMPERATURA AMBIENTE NO LO ES. EN EL CASO DEL PALADIO, ADEMÁS DEL ESTUDIO DEL SISTEMA Pd-Si PARA SU CONTRASTACIÓN CON EL SISTEMA Al-Si, BUSCAREMOS ENTENDER EL EFECTO ISOTÓPICO INVERSO QUE SE PRESENTA CUANDO HIDRÓGENO O DEUTERIO SE LE AÑADE AL PALADIO PURO. DADO EL CONOCIMIENTO QUE HABREMOS DE ADQUIRIR DEL SISTEMA Pd-Si, NOS GUSTARÍA ESPECULAR RESPECTO A SUS POSIBLES PROPIEDADES SUPRECONDUCTORAS SI SE LE AÑADE HIDRÓGENO O DEUTERIO; PARA ELLO ANALIZAREMOS LAS PROPIEDADES ELECTRÓNICAS Y FONÓNICAS RESULTANTES PARA EL PALADIO-SILICIO CON Y SIN HIDRÓGENO O SUS ISÓTOPOS. EN EL CONTEXTO INTERNACIONAL NO EXISTEN RESPUESTAS A LOS TÓPICOS ARRIBA MENCIONADOS. ESTO QUIERE DECIR QUE ESTAREMOS CONTRIBUYENDO AL CONOCIMIENTO UNIVERSAL YA QUE LOS MÉTODOS QUE HEMOS DESARROLLADO SON ORIGINALES Y NO PUEDEN CONSIDERARSE IMITATIVOS, POR LO QUE ESPERAMOS QUE SE EMPIECEN A CONOCER Y RECONOCER MÁS AMPLIAMENTE.