Formiatos de tierras raras: correlación entre hábito cristalino, estructura, propiedades térmicas y el radio iónico

MARTÍN E. SALETA; DINA TOBIA; GRISELDA POLLA; DANIEL R. VEGA

Congreso; XIV Reunión Anual de la Asociación Argentina de Cristalografía; 2018

Los carboxilatos de tierras raras (Re) presentan una amplia variedad estructural de propiedades físicas, especialmente las magnéticas y ópticas. Estos presentan estructuras complejas e interesantes diagramas de fase. En el caso particular de los formiatos anhidros de tierras raras (REAF ? Re(CHO2)3) estos cristalizan en el sistema trigonal con un grupo espacial no-centrosimétrico R-3m. El átomo de Re coordina a nueve átomos de O determinando un prisma trigonal tricapped (Ver Fig. 1 a-b). Desde el punto de vista de sus propiedades ópticas los REAF despiertan especial interés debido a su respuesta no lineal en la constante dieléctrica, generando potenciales aplicaciones tecnológicas. En la última década, los Metal organic frameworks (MOFs) han despertado interés por sus propiedades de refrigeración magnética. En particular, Gd(CHO2)3 presenta un efecto magnetocalórico notablemente grande comparado con otros compuestos con Gd. Estas importantes propiedades fueron asociada a su entorno ligero y compacto que promueve correlaciones magnéticas muy débiles entre los iones Gd3+. [1] En una primera etapa optimizamos las condiciones de síntesis para obtener formiatos anhidros de La, Pr, Nd, Gd, Tb, Dy e Y. [2] En este trabajo presentamos una correlación entre la morfología (hábito cristalino), la estructura y las propiedades térmicas de estos sistemas. El análisis estructural se realizó por difracción de rayos X (cristal único) verificando el isomorfismo estructural entre estos y otros compuestos de la serie reportados en la literatura. La morfología de los monocristales se estudió mediante microscopía electrónica de barrido (Fig. 1c) y los estudios térmicos se realizaron mediante calorimetría de barrido diferencial. Estos últimos indicaron que las muestras presentan una anomalía térmica a baja temperatura que muestra una correlación con el radio iónico de los átomos de Re. Conocer las similitudes y diferencias entre los compuestos de esta familia de formiatos nos permitiría deducir posibles propiedades físico-químicas que contribuirían al diseño de nuevos compuestos o composites sintonizando sus propiedades.[1] G. Lorusso, et al., Advanced Materials 25 (2013), 4653 . [2] D. Tobia, et al, Actas del XXV Congreso Argentino de Química (2004) p. 638