Estructura Cristalina y Propiedades Magnéticas del Compuesto MnFe3N : Estudio de Primeros Principios y Experimentales

GIL REBAZA A. V.; A. M. MUDARRA NAVARRO; MARTINEZ J; PELTZER Y BLANCÁ E L

Villa de Merlo - San Luis

Conferencia; 100° Reunión Nacional de Física; 2015

En el presente trabajo se ha estudiado extensivamente al compuesto ternario MnFe3N con el fin de determinar su estructura cristalina y magnética fundamental, tanto desde el punto de vista teórico como experimental. La relevancia del MnFe3N, radica en el hecho que ha sido propuesto como un compuesto alternativo al ?-Fe4N, el cual presenta una alta magnetización convirtiéndolo en un buen candidato para aplicaciones en nuevas tecnologías de grabado magnético de alta densidad. Desde el punto de vista teórico, se han considerado dos diferentes estructuras cristalinas, las cuales se diferencian por el átomo de Fe que es sustituido por un Mn en el ?-Fe4N, dichas estructuras están caracterizadas por el grupo espacial Pm3m y P4/mmm. Además, para cada estructura cristalina se han considerado diferentes configuraciones magnéticas, tales como: ferromagnética (FM), ferrimagnética (FE) y antiferromagnética (AF). Todos los cálculos han sido realizados usando el método FP-LAPW basados en la Teoría de la Densidad Funcional (DFT) implementados en el código Wien2k. De los resultados teóricos, se obtuvo que la configuración de mínima energía del MnFe3N pertenece a la estructura cristalina P4/mmm y magnética FE, siendo el momento magnético encontrado, la mitad del que se observa en el compuesto ?-Fe4N. Por otro lado, usando técnicas experimentales como difracción de rayos X y espectroscopia Mössbauer, se encontró que efectivamente el Mn sustituye al Fe pero no nos brinda información suficiente sobre el sitio cristalográfico que el Mn ocupa, mientras que medidas de magnetización a 5K y 100K indican que el momento magnético del MnFe3N es casi la mitad del ?-Fe4N, corroborando así los resultados teóricos.