El rol protagónico de la cristalografía en el magnetismo de óxidos frustrados

AURELIO, G.; TORRE, L. M.; CURIALE, J.; GALVÁN, V.; GRANADO, E.; G. J. CUELLO; CAMPO, J.; SÁNCHEZ, R. D.

Córdoba

Congreso; I Reunión Latinoamericana de Cristalografía - IX Reunión Anual de la AACr; 2013

Existe actualmente un gran interés por desarrollar materiales multifuncionales, en los cuales distintas propiedades se combinen en un mismo compuesto. Un ejemplo son los materiales multiferroicos, que presentan simultáneamente orden magnético, ferroeléctrico y/o ferroelástico. Son pocos los materiales monofásicos donde se ha encontrado esta coexistencia y se continúa invirtiendo un gran esfuerzo por identificar el origen del acoplamiento entre ferroelectricidad y magnetismo. El multiferroismo en varios compuestos está fuertemente ligado al fenómeno de frustración magnética debido a la geometría de la estructura cristalina. En este trabajo presentaré nuestros resultados recientes sobre un estudio cristalográfico y magnético del compuesto ABaCo4O7, un novedoso óxido de cobalto de valencia mixta con fuerte frustración geométrica. El sistema presenta una topología que combina redes triangulares y redes de Kagomé de tetrahedros de Co, ideal para el estudio fundamental del magnetismo frustrado. Elegimos los compuestos con A=Y y Ca, ya que ilustran claramente cómo las distorsiones estructurales generan fuertes cambios en el comportamiento magnético. Nuestro estudio paralelo de los sistemas YBaCo4O7 y CaBaCo4O7 busca analizar los efectos de generar desorden en el sitio A y/o en el sitio magnético del Co, para evaluar el acople magnético. La complejidad de este sistema hace imperativo el uso de técnicas combinadas. Se presentarán resultados obtenidos empleado técnicas de difracción de radiación sincrotrón, difracción y termodifracción de neutrones y magnetometría DC en función de la temperatura. La física que emerge de este estudio exploratorio confirma que el sistema ciertamente provee un escenario óptimo para la investigación de los ingredientes básicos que subyacen al acoplamiento multiferroico en sistemas frustrados, y que el aporte de las técnicas de cristalografía es fundamental.