Síntesis y estudio de propiedades estructurales, morfológicas, magnéticas y electrónicas de óxidos cuaternarios de tipo perovskita.

Se presenta un estudio experimental y teórico cuidadoso del material de tipo perovskita doble Ba2YSbO6. Los resultados muestran que este óxido de antimoniato a base de itrio cristaliza en una estructura cúbica, grupo espacial Fm-3m (\# 225), con evidencia del ordenamiento catiónico que caracteriza a la superestructura de roca salina y un factor de tolerancia ligeramente menor que la unidad (t=0.9791), debido a las diferencias de tamaño entre los octaedros YO6 y SbO6. La respuesta magnética muestra efectos ferromagnéticos débiles para los valores de temperatura estudiados (50, 200 y 300 K), con evidencia de una reentrada antiferromagnética a T = 118 K bajo la aplicación de campos magnéticos bajos, que se atribuye a la presencia de ordenamiento polar, acompañado de distorsiones octaédricas causadas por el movimiento de los cationes Y3+ y Sb5+, cuyos efectos ya no se observan en presencia de un campo magnético externo bastante alto (del orden de Teslas). Los resultados de la caracterización óptica por reflectancia difusa sugieren la aparición de un espacio de banda Eg= 4.61 eV, que es característico de un material aislante. Los cálculos de la estructura electrónica corroboran la naturaleza aislante de la perovskita Ba2YSbO6. Los resultados permiten clasificar este material como un aislante de Mott, en el que la ocurrencia de un intercambio de espines dentro del sitio facilita espines desapareados en los estados de itrio 4dt2g, mediado por los orbitales del oxígeno 2p y por los orbitales del antimonio 5p, lo que resulta en el carácter ferromagnético del material aislante. También se presenta un estudio experimental y teórico del material de tipo perovskita doble Ba2SmSbO6. Los resultados muestran que este óxido de antimoniato a base de Samario cristaliza en una estructura cúbica, grupo espacial Fm-3m (# 225), con evidencia del ordenamiento catiónico que caracteriza a la superestructura de roca salina y un factor de tolerancia ligeramente menor que la unidad (t=0.9635), debido a las diferencias de tamaño entre los octaedros SmO6 y SbO6. El estudio SEM muestra granos de diferentes formas y tamaños del orden de las micras, así como también la presencia de una única fase. La respuesta magnética muestra efectos ferromagnéticos débiles para los valores de temperatura estudiados (50, 200 y 320 K), y los procedimientos FC y ZFC para los campos externos de 200 y 2000 Oe reafirman el ordenamiento catiónico. Los resultados de la caracterización óptica por reflectancia difusa sugieren la aparición de una brecha de energía de Eg= 5.50 eV, que lo ubica como un material aislante. Los cálculos electrónicos evidencian el carácter de material conductor para la configuración de spin up y de aislante para la configuración de spin down, lo que define al material como halfmetálico.

• Autores: Grisales Cerón, Jerónimo Aicardo
• Fecha de publicación: 2019
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/77040
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/77040; http://bdigital.unal.edu.co/74352/
• Palabra clave: Perovskitas; Densidad de estados; Refinamiento Rietveld; Propiedades magnéticas; Reflectancia difusa; Aislante de Mott; Teoría de bandas; Halfmetálico; Rietveld Refinement; Magnetic properties; Diffuse reflectance; Mott insulator; Band theory; Density of states; Half-metallic
• Rights: openAccess
• License: Atribución-NoComercial 4.0 Internacional