Estudio del ordenamiento de cationes en el óxido magnético o e Y(Ca)Ba(Sr)Co2 O5,5 combinando técnicas de neutrones y luz sincrotrón

AURELIO, G.; SÁNCHEZ, R. D.; CURIALE, J.; F. BARDELLI; CUELLO, G. J.

Villa Carlos Paz

Conferencia; 97 Reunión Anual de la Asociación de Física Argentina; 2012

AFA

Las cobaltitas de la familia RBaCo2O5+δ (donde R es una tierra rara o Y) son óxidos magnéticos no-estequiométricos con estructura tipo perovskita, que presentan un espectro muy amplio de atractivas propiedades físicas. El Co, como ion magnético, despliega en estos compuestos toda su versatilidad, pudiendo adoptar diferentes estados de carga y de espín en función de variables como la no-estequimetría de oxígeno, el orden de vacancias, el tamaño de la tierra rara, etc. Esta variedad de posibilidades ofrece un escenario sumamente rico para estudiar la física de sistemas fuertemente correlacionados. Pero además, estas cobaltitas se han vuelto muy prometedoras para aplicaciones tecnológicas, en particular como cátodos de celdas de combustible de temperaturas intermedias. En este trabajo mostraremos lo que hemos aprendido acerca de este sistema en los últimos años, focalizando en el uso de técnicas implementadas en grandes instalaciones como difracción de neutrones, difracción de luz sincrotrón y espectroscopía XAS. Se presentará un estudio en curso sobre la sustituci ́n de cationes en estas cobaltitas y sus posibles ordenamientos. La sustitución de Ca por Y y la de Sr por Ba han sido reportadas en la literatura con profundos efectos sobre el magnetismo y otras propiedades del sistema. Sin embargo, nunca se discutió la posibilidad de intercambio de sitios de estos cationes, lo cual nos condujo a sintetizar cuidadosamente muestras con diferentes sustituciones nominales. Las muestras fueron caracterizadas mediante difracción de luz sincrotrón y de neutrones, así como mediante espectroscopía XANES-EXAFS para sondear el entorno local de cada catión en forma selectiva. Estos resultados se discutirán junto con la caracterización magnética y eléctrica para analizar posibles escenarios de sustitución catiónica y orden.