Síntesis y caracterización estructural y magnética de los nuevos compuestos RCrMnO5 (R=Sm, Eu, Gd, Tb, Ho y Er)

FERNANDO POMIRO; ELISA VICTORIA PANNUNZIO MINER; VIVIAN NASSIF; RODOLFO D. SANCHEZ; RAÚL E. CARBONIO

Córdoba

Congreso; I Reunión Latinoamericana de Cristalografía y IX Reunión Anual de la AACr; 2013

Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba

En los últimos años un gran número de investigaciones se han enfocado en los materiales magnetoeléctricos RMn2O5 (R= tierra rara) [1]. Éstas estructuras son extraordinariamente flexibles con respecto a la sustitución tanto del catión R3+ como de Mn3+/4+ [2]. Con el objetivo de generar nuevas interacciones magnéticas en esta clase de materiales y estudiar sus implicancias en las propiedades ferroeléctricas, se ha sintetizado y caracterizado mediante difracción de RX (DRX), difracción de neutrones (DN) y medidas de M vs. T (y vs. H), la serie de nuevos compuestos RCrMnO5 con R=Sm, Eu, Gd, Tb, Ho y Er. La serie RCrMnO5 fue sintetizada mediante un procedimiento de química suave, relacionado con el denominado método de mezcla líquida o de Pechini. Los tratamientos térmicos fueron realizados en un horno de alta presión de O2 entre 900 °C y 950 °C a una presión de entre 40bar y 120bar durante 12h, dependiendo del catión R3+. De los refinamientos Rietveld de los patrones de DRX se obtuvo una pureza de aproximadamente un 97% para todas las muestras sintetizadas, detectándose algunas fases minoritarias (menores al 3%). Tanto los datos de DRX como los de DN fueron refinados con el grupo espacial ortorrómbico Pbam y son isoestructurales con los compuestos RMn2O5. Del refinamiento de las ocupaciones del Cr y el Mn en los datos de DN se obtuvo que el Cr4+ ocupa el sitio octaédrico (ocupado por el Mn4+ en el RMn2O5) y el Cr3+ el sitio piramidal de base cuadrada (ocupado por el Mn3+ en el RMn2O5). Del análisis de los datos de DN se puede decir además que estos nuevos compuestos no presentan orden magnético de largo alcance (pero sí de corto alcance), dado que el patrón medido a 3K se puedo refinar correctamente teniendo en cuenta solo la fase cristalina nuclear en todos los elementos de la serie. De las medidas de M vs. T a 100 Oe se obtuvo que la temperatura de orden AFM de corto alcance para cada muestra en función del radio iónico del catión R muestra una dependencia lineal. Esta dependencia indica una fuerte correlación entre el magnetismo del subsistema Cr-Mn y los cambios en las dimensiones de la estructura cristalina.