CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE MANGANITAS DEL TIPO Ca1-xYxMnO3 PARA x>0,5

DINA TOBIA; GABRIELA LEYVA; MARÍA TERESA CAUSA; DANIEL VEGA

Puerto Madryn, Chubut, Argentina

Congreso; Segunda Reunión de la Asociación Argentina de Cristalografía; 2006

En este trabajo se presenta un estudio de las propiedades estructurales del compuesto Ca1-xYxMnO3 para la zona rica en ytrio. Los iones Y3+ y Ca2+ presentan los radios iónicos más pequeños de sus respectivas series. Esto implica un desafío para la síntesis de estos compuestos en una única fase estructural ya que sus estructuras se encuentran altamente distorsionadas respecto de la celda cúbica ideal. Estas distorsiones repercuten en las propiedades físicas de estos sistemas, particularmente en las propiedades magnéticas. En el presente trabajo se halló un método adecuado para la síntesis de estos compuestos vía Liquid-Mix y se estudió la estructura cristalina a través de difracción de rayos X, tanto a temperatura ambiente como en función de la temperatura en el intervalo 20K<T<700K. Las estructuras se refinaron por el método de Rietveld. Todas las muestras refinaron en una fase ortorrómbica Pnma. Las estructuras resultaron altamente distorsionadas respecto de la celda cúbica ideal, y dicha deformación se incrementó con el contenido de ytrio. La distorsión fue analizada a través del coeficiente de distorsión ortorrómbica y de los ángulos de inclinación y rotación de los octaedros MnO6. Se analizó también la evolución de los modos de distorsión relevantes para el movimiento de los oxígenos y manganesos en la distorsión Jahn-Teller. Se encontró que la estructura tiende a hacerse más ortorrómbica a medida que se incorpora ytrio a la muestra, lo cual pudo correlacionarse con que la rotación de los octaedros es más importante con el aumento del contenido de ytrio, mientras que la inclinación de los mismos se estabiliza para altas concentraciones de ytrio. A partir de los estudios de la estructura en función de la temperatura se observó que la temperatura para la cual se produce una transición de un régimen ortorrómbico O’ a un régimen ortorrómbico O menos distorsionado aumenta con el contenido de ytrio en el compuesto. Estudiando el entorno del sitio Y:Ca se encontró que el poliedro de coordinación corresponde a un antiprisma de base cuadrada altamente distorsionado. La distorsión de este poliedro aumenta a medida que disminuye el contenido de ytrio, lo cual estaría indicando que, a medida que se reduce x, el sitio Y:Ca parece prepararse para recibir otra unión y aumentar el número de coordinación. Los resultados obtenidos en este trabajo presentan un buen acuerdo con resultados reportados tanto para la zona rica en Ca, como para x=0.5, lo cual ha permitido extender el intervalo de estudio de las manganitas de (Y:Ca) a casi todo el rango de concentraciones.