Parámetros hiperfinos de ZnFe2O4 normal, invertida y con vacancia. Relación con la estructura magnética. Un estudio experimental y de primeros principios

J. J. MELO QUINTERO; S. J. STEWART; C. E. RODRÍGUEZ TORRES; L. ERRICO

Merlo, San Luis

Conferencia; Asociación Argentina de Física AFA; 2015

La ferrita de zinc, ZnFe2O4 (ZFO) tiene la estructura espinela con un arreglo de empaquetamiento cúbico compacto de iones de oxígeno con iones Zn2+ y Fe3+ en dos sitios cristalográficos diferentes. En la espinela normal los Zn2+ ocupan los sitios tetrahédricos (A) y los iones Fe se encuentran en los sitios octahédricos (B). En este caso se espera que el sistema sea paramagnético a temperatura ambiente y se ordene antiferromagnéticamente por debajo de 10.5 K (Temperatura de Neel, TN). Sin embargo, aún en ferritas masivas libres de defectos se ha observado mediante experimentos de difracción de neutrones la presencia de una componente magnética de corto alcance a temperaturas mayores que TN [W. Schiessl et al, Phys.Rev. B 53, 9143, 1996]. Por otra parte, la redistribución de cationes (inversión) puede modificar el orden magnético a temperatura ambiente.La espectroscopía Mössbauer (EM) permite determinar en forma directa la naturaleza de los sitios de Fe y determinar la estructura electrónica en su entorno cercano. Recientemente hemos demostrado la capacidad de la combinación EM-métodos ab initio para determinar claramente la localización y la estructura electrónica de sondas de Fe en óxidos. En este trabajo presentamos un estudio ab initio de las propiedades electrónicas, magnéticas, estructurales e hiperfinas de ZFO. En particular, estudiamos diferentes fases magnéticas, analizando como dependen los parámetros hiperfinos del alineamiento entre espines.