Influencia de las vacancias de oxígeno en las propiedades magnéticas de ZnFe2O4

K.L. SALCEDO RODRÍGUEZ; J.J. MELO QUINTERO; PASQUEVICH G.A; P.MENDOZA ZÉLIS; S. STEWART; L. A. ERRICO; C. E. RODRIGUEZ TORRES

La Plata

Congreso; VI Reunión Nacional Sólidos 2015; 2015

Universidad Nacional de La Plata

La ferrita de Zn (ZnFe2O4) es un semiconductor antiferromagnético con una tem peratura de Néel de 10 K. Sin embargo, este material puede presentar una respuesta ferrimagnética FiM a temperatura ambiente debido al intercambio de posiciones de los cationes Zn2+ y Fe3+. Dicho intercambio se observa principalmente cuando el material presenta dimensiones nanométricas ó a través de su fabricación por métodos que generan muestras fuera del equilibrio [1-3]. También se ha observado últimamente, que la concentración de oxígeno juega un rol relevante en las propiedades magnéticas del sistema [4]. Con el objetivo de investigar el rol de las vacancias de oxigeno en la respuesta FiM de ZnFe2O4, en este trabajo presentamos un estudio experimental sobre este compuesto policristalino sometido a tratamientos térmicos en vacío a diferentes temperaturas entre 100 y 650C. Todas las muestras resultaron monofásicas, mientras que su comportamiento magnético a 300 K es el que resulta de la co-existencia de componentes para y ferrimagnéticas. Los espectros Mössbauer registrados a temperatura ambiente mostraron, para todas las muestras, una componente paramagnética cuyosparámetros hiperfinos varían según la temperatura del tratamiento térmico. Los efectos de las vacancias de oxígeno en las propiedades estructurales y magnéticas de este sistema fueron también analizados a través de cálculos teóricos de primeros principios. A partir del análisis conjunto pudimos: i) identificar que la muestra de partida presentaun pequeño grado de inversión, ii) que esa inversión se pierde bajo tratamientos a temperaturas intermedias, iii) asociar a las vacancias de oxígeno los cambios observados en las muestras tratadas a temperaturas mayores de 450ºC, que son las que presentanmayor respuesta magnética.Referencias[1]M. Mozaffari, et. al., The effect of cation distribution on magnetization of ZnFe2O4 nanoparticles. J. Magn. Magn. Mat. 322, 3240?3244 (2010).[2]A.T. Raghavender.: Room temperature ferromagnetism in laser ablated Zn ferrite thin films. Materials Lett.65, 3636?3638 (2011).[3]A. Kundu et al.: Magnetic properties of a partially inverted zinc ferrite synthesizedby a new coprecipitation technique using urea, Physics Letters A 311, 410?415, (2003).[4]C. E. Rodríguez Torres et. al.: Oxygen-vacancy-induced local ferromagnetism as a driving mechanism in enhancing the magnetic response of ferrites. Phys. Rev. B.89, 104411-104411-7 (2014).