Caracterización hiperfina y magnética de TiO2 dopado con Fe

A, MUDARRA; V. BILOVOL; C.E. RODRÍGUEZ TORRES; F.H. SÁNCHEZ; A. CABRERA

Huerta Grande- Córdoba

Congreso; Sólidos 2007; 2007

El óxido TiO2 es un semiconductor que dopado con metales de transición puede presentar ferromagnetismo a temperatura ambiente, lo que lo hace un material interesante para potenciales aplicaciones tecnológicas. Actualmente el origen y la naturaleza del comportamiento magnético observado en estos materiales no están totalmente entendidos, encontrándose en algunos de estos semiconductores dopados con iguales concentraciones de impureza comportamientos disímiles. Se ha observado que el entorno local del dopante podría tener un significativo rol en el comportamiento magnético presentado. En este trabajo se presenta un estudio mediante Espectroscopia por efecto Mössbauer (EM) de la fase rutilo TiO2 dopado con diferentes concentraciones de Fe (2.5, 5, 7, 10 y 15 % at). Esta técnica permite caracterizar el  entorno local del Fe brindando información tanto de carácter estructural como magnético. Las muestras de TiO2 y α-Fe2O3 en proporciones adecuadas fueron aleadas mecánicamente durante 12 horas. Se caracterizaron mediante difracción de rayos X, espectroscopía Mössbauer y medidas de magnetización en función del campo magnético aplicado y la temperatura. Por DRX se observó rutilo como única fase, indicando la incorporación de todo el Fe al óxido. Mediante EM se observó una sola interacción paramagnética correspondiente a iones de Fe en un estado de oxidación +3. Los ciclos de histéresis a diferentes temperaturas muestran un comportamiento principalmente paramagnético indicando que la sustitución de átomos de Ti por átomos de Fe no favorece un ordenamiento magnético en el óxido estudiado.