Síntesis y magnetismo de las perovskitas dobles LaPbMSbO6 con M = Co y Ni.

D. G. FRANCO; M. C. BLANCO; R. E. CARBONIO; G. NIEVA

BsAs

Congreso; VI Reunión Anual de la Asociación Argentina de Cristalografía; 2010

Las perovskitas son compuestos de fórmula general ABO3, donde A suele ser un catión alcalino térreo o de transición interna, y B algún metal de transición. Numerosas sustituciones son posibles, tanto en el sitio de coordinación doce del catión A como en el sitio octaédrico del catión B.   Debido a esto, numerosas propiedades físicas han sido observadas en compuestos con esta estructura, como ferroelectricidad, magnetorresistencia colosal, magnetismo, entre otras.   En el caso de que haya dos cationes en el sitio B y en igual cantidad, es posible lograr, si las diferencias entre los radios y los tamaños entre los mismos es grande y si las condiciones de síntesis son adecuadas, que los dos cationes B se ordenen, es decir, ocupen dos sitios cristalográficos diferentes. En este caso se habla de una perovskita doble, y para mayor facilidad se escribe la fórmula como A2BB´O6.    Con la idea de obtener multiferroicidad, es decir un material con propiedades magnéticas y eléctricas simultáneamente, se diseñaron las perovskitas dobles de cuatro cationes (LaPb)(MSb)O6 con M = Co y Ni. La introducción de plomo en el sitio A podría inducir propiedades ferroeléctricas, ya que en estado de oxidación 2+ posee un par electrónico inerte con hibridación sp que le da un entorno asimétrico. Por otra parte, el catión M2+ aporta los electrones desapareados necesarios para un posible orden magnético.    Las muestras se sintetizaron por método cerámico tradicional y por método sol – gel, con tratamientos térmicos a 800 y 900 ºC. Se utilizaron para la identificación y análisis de las fases patrones de difracción de rayos X de polvos. El método Rietveld fue utilizado para el refinamiento de las estructuras cristalinas. Curvas de magnetización versus temperatura, entre 5 y 300 K, fueron obtenidas utilizando un magnetómetro QUID comercial.    El método cerámico tradicional permite obtener las perovskitas de interés, pero con unapureza del 85%. El método sol – gel permitió disminuir la proporción de fases secundarias, aunque la mayor pureza se alcanza partiendo además de un diez por ciento de exceso de plomo. Esto puede deberse a la alta volatilidad del plomo. La estructura de las perovskitas es monoclínica, grupo espacial P21/n. El refinamiento de las ocupaciones de los sitios B indica que ambas son perovskitas dobles completamente ordenadas. Las curvas de susceptibilidad muestran un ordenamiento a bajas temperaturas antiferromagnético, con una temperatura de Néel de 10 y 15 K para el Co y Ni respectivamente.