Polarones no-adiabáticos producidos por iones de Ti en partículas de Cr1.8Ti0.2O3+z

SALETA, M.E.; VALDÉS, DANIELA P.; MOGNI, L.V.; TOBIA, D.; FIGUEROA, S.J.A.; MAURICIO, J.C.; LIMA, ENIO; ZAMPIERI, G.; SÁNCHEZ, RODOLFO D

Congreso; Reunión Anual del Instituto de Nanociencia y Nanotecnología 2021 (RINN 2021); 2021

En este trabajo se presenta unacaracterización de la conducción eléctrica y magnética de partículas de Cr1.8Ti0.2O3+z(CTO) sintetizadas por un método Sol-Gel, seguido de dos tratamientos térmicosa 1000°C.Los espectros de fotoemisión de rayos X (XPS) y los estudios de espectroscopíade absorción de rayos X (XANES) confirman que los iones de Cr sólo estánpresentes en el estado +3. Mientras tanto, en el borde Ti K, se observa quedentro de la estructura Cr2O3 una fracción de los ionesTi está en el estado de oxidación +4 y otra parte minoritaria en el estado +3.Mediante XPS, confirmamos que los iones de Ti ubicados en la superficie estánprácticamente en el estado de oxidación +4, lo que significa que el núcleo delas partículas de CTO está constituido por iones en ambos estados de oxidación,+3 y +4, y los de la superficie está en el estado +4.La conducción eléctrica de CTO sedescribe mediante el modelo de pequeños polarones no-adiabático (NA-SPH). Lavalencia mixta en el sistema Ti3+/4+ mejora notablemente lamovilidad de los electrones. Por otro lado, en el rango de temperatura de750-790 K, cambian los parámetros característicos del modelo NA-SPH (energía deactivación y factor pre-exponencial). La energía de activación es menor a altasque a bajas temperaturas. Es importante mencionar que no se observan cambios,en este rango de temperatura, en la evolución térmica de los parámetros decelda estudiados por difracción de rayos X, lo que descarta cualquier posiblereordenamiento o transición estructural. Sin embargo, la evolución térmica delas intensidades de algunos picos seleccionados del borde Ti K de los espectrosXANES presenta una ruptura en el mismo rango de temperatura. Los cambiosobservados en ambos experimentos sugieren fuertemente que éstos están asociadosa una variación en la interacción electrón-fonón en el sistema CTO. Este es unefecto novedoso, y este resultado abre nuevas perspectivas para comprender los fenómenosfísicos de la interacción electrón-fonón, que podrían complementarse concálculos teóricos adicionales.