Estudio de las propiedades estructurales y magnéticas de perovskitas complejas Bi(1-x)NdxFe0.7Mn0.3O3

En esta tesis se presenta la síntesis de perovskitas complejas Bi(1−x)N dxF e0,7Mn0,3O3 (0,00 ≤ x ≤ 0,50). Dos métodos de síntesis fueron usados para obtener los materiales: síntesis rápida de fase líquida (LPS) y reacción de estado sólido (SSR), obteniendo mejores resultados con el primer método. La caracterización de la estructura cristalina para cada material obtenido por ambos métodos, se llevó a cabo a través de medidas de difracción de rayos X (XRD). Los difractogramas para los materiales obtenidos por LPS se analizaron por medio del método de refinamiento Rietveld usando el programa FullProf. Esto reveló que los materiales tipo perovskita obtenidos presentan un cambio de fase estructural, desde una estructura romboédrica definida en el grupo espacial R3c (#161), cuando el porcentaje de sustitución de Bi por N d es del 0 %, hasta llegar a una estructura ortorrómbica definida en el grupo espacial P bnm (#62), cuando la sustitución de Bi por N d es del 50 %. La caracterización morfológica se llevó a cabo usando un microscopio electrónico de barrido (SEM), evidenciando una disminución significativa en el tamaño de grano, pero un aumento en la porosidad a medida que se aumentaban los porcentajes de sustitución de N d y dejando ver una mayor cohesión de los granos, producto de la fase líquida. El análisis químico semicuantitativo se llevó a cabo por espectroscopía de rayos X por energía dispersiva (EDS). Los porcentajes nominales de Bi comparados con los reales presentaron bajo índice de error, lo cual significa que se logró controlar la volatilidad de este elemento durante la síntesis. Las medidas de magnetización DC se hicieron usando un magnetómetro de SQUID. La curvas de magnetización isotérmica a bajas temperaturas mostraron un comportamiento histerético cuyos valores de magnetización de remanencia y de saturación aumentaron a medida que aumentaba el porcentaje de N d en las muestras. Las medidas de magnetización en función de la temperatura en modo field cooling (FC) y zero field cooling (ZFC) mostraron un comportamiento inusual de magnetización negativa para algunos valores de campo aplicado. También se obtuvieron curvas irreversibles frente a las medidas de FC y ZFC, lo cual abre la posibilidad de pensar en que se estén presentando comportamientos de vidrios de espín en estos materiales. Por último, se hicieron medidas de susceptibilidad magnética AC para el material cuyo valor de sustitución de Bi por N d es del 35 %, con el fin de complementar los resultados de magnetización DC.

• Autores: Saavedra Mesa, Diana Elizabeth
• Tipo de recurso: Doctoral thesis
• Fecha de publicación: 2018
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/64004
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/64004; http://bdigital.unal.edu.co/64700/
• Palabra clave: 53 Física / Physics; 62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering; Perovskitas; Ferrita de bismuto; Magnetización negativa; Perovskites; Liquid phase reaction; Negative magnetization
• Rights: openAccess
• License: Atribución-NoComercial 4.0 Internacional