Structural and Magnetic Evaluation of the CaTi1- xMxO3 (M = Dy, Ho, Gd) (x = 0.5) System

  • Karen Nayib Martínez-González Grupo Física de Materiales – GFM, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Tunja, Colombia
  • Andrés Felipe Cruz-Pacheco Grupo Física de Materiales – GFM, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Tunja, Colombia
  • Jairo Alberto Gómez-Cuaspud Grupo Física de Materiales – GFM, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Tunja, Colombia
  • Carlos Arturo Parra Vargas Grupo Física de Materiales – GFM, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Tunja, Colombia

Resumen

En este trabajo estudia y evalúa las propiedades estructurales y magnéticas del sistema CaTi1-xMxO3
donde M = Dy, Ho y Gd, utilizando un nivel de sustitución de x = 0,5, con el fin de mejorar la respuesta
magnética de los materiales sintetizados por el método de reacción en estado sólido. Para cada sistema
se utilizaron cantidades estequiométricas de TiO2, Ho2O3, Dy2O3, Gd2O3 y CaCO3, las cuales se trataron
a 973.15 K durante 2 horas para asegurar la homogeneidad de las composiciones. La caracterización
estructural se inició mediante un proceso de modelado proporcionado por el software SPuDS, que
permitió evaluar los valores críticos de tolerancia de las estructuras bajo condiciones de temperatura.
El análisis de difracción de rayos X y refinamiento de Rietveld utilizando el software GSAS y EXPGUI,
reveló que todas las muestras exhiben una configuración ortorrómbica con grupo espacial Pnma (62).
La caracterización magnética evalúa el comportamiento magnético de los sistemas de acuerdo con las
curvas de magnetización en función de la temperatura y en función del campo magnético externo que se
aplica a cada uno de los sistemas propuestos, resultando en un comportamiento paramagnético. Estos
resultados demuestran que es necesario complementar esta información para proporcionar herramientas
más efectivas en la síntesis de estos materiales, al determinar el efecto de las propiedades de transporte
masivo, que podrían afectar la distribución del catión B y así aclarar la estructura óptima (con posibles
vacantes de oxígeno), lo que conduciría a la formación de complejos defectos extendidos en los sólidos.


Palabras clave: Paramagnético, Perovskita, Reacción de estado sólido, Refinamiento Rietveld

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Publicado
2018-09-28