Nanopartículas bimagnéticas de CoO/Co1-xZnxFe2O4 (x = 0-1): Influencia de la ocupación catiónica sobre las propiedades magnéticas

LAVORATO, G.C.; SALETA, M.E.; FIGUEROA, S.J.A.; TOBIA, D.; MAURICIO, J.C.; LOHR, J.; BAGGIO-SAITOVITCH, E.; TROIANI, H.E.; ZYSLER, R.D.; LIMA, E.; WINKLER, E.L.

Congreso; XVI Congreso de la Asociación Argentina de Cristalografía; 2021

En este trabajo seestudió la ocupación catiónica de nanopartículas bimagnéticas de ~11 nm conmorfología carozo/cáscara (core/shell) de CoO-core/Co1-xZnxFe2O4-shell (x=0-1) mediante espectroscopías Mössbauery de absorción de rayos X (XANES y EXAFS), las cuales permitieron obtener informaciónsensible a los elementos a escala atómica. Las muestras fueron fabricadas porel método de descomposición térmica de precursores organometálicos a altatemperatura, asistida por surfactantes en un solvente orgánico. Estos sistemaspresentan interesantes propiedades magnéticas, con un comportamiento nomonótono en función de la sustitución de Zn. [1] Para analizar en profundidadel origen de estos resultados investigamos las propiedades estructurales y elorden catiónico en la ferrita del shell.[2] Nuestros resultados indican que, aunque la ferrita mixta forma una superficiemultigranular, los cationes de Zn ocupan únicamente sitios tetraédricos de laestructura espinela, mientras que los cationes de Co se encuentranprincipalmente en sitios octaédricos. Por otro lado, los cationes de Fe sedistribuyen tanto en sitios tetraédricos como octaédricos para todas lasconcentraciones, confirmando la inversión de los iones de Fe y Co en el shell. Además, los resultadosproporcionan evidencia de una espinela deficiente en Zn con un exceso decationes de Co en la superficie, cuyo origen puede atribuirse a unainterdifusión a través de la interfaz durante la segunda etapa del proceso desíntesis utilizado. En términos generales, este trabajo ofrece una descripciónde la ocupación de cationes en las nanopartículas core/shell y puede servircomo guía para la interpretación de las propiedades magnéticas de sistemasbimagnéticos complejos para potenciales aplicaciones tecnológicas. [1] G.C. Lavorato et al.,Nanoscale 9 (2017) 10240?10247[2] G.C. Lavorato et al., J. Alloy Compd. 877 (2021) 160172