Resumen

La transición metal-aislante (MIT), de óxidos tipo perovskita formados por elementos de tierras raras (TR), presenta un comportamiento interesante en la familia derivada del Pr_0.5Ca_0.5Co0_3-δ. En este trabajo se estudia la influencia del radio iónico de la TR en la estructura cristalina y en la síntesis de la nueva familia tipo perovskita Pr_0.48TR_0.02Ca_0.5Co0_3-δ (TR =Eu, Sm, Dy), producida por la técnica de reacción en estado sólido. La caracterización estructural del sistema se realizó a través de la técnica de difracción de rayos X (DRX) y análisis de refinamiento Rietveld, con lo cual se demuestra que las muestras cristalizan en una estructura ortorrómbica de grupo espacial Pnma (#62), sin cambios significativos de fase estructural generados por la variación del radio iónico. Se realizaron medidas de magnetización, en función de la temperatura con el magnetómetro de muestra vibrante VSM de la Quantum Design, en un rango de temperatura de 50 a 310 K. Las curvas de magnetización en función de la temperatura presentan un comportamiento similar para todo el sistema.

Introducción 

La perovskita como cobaltita Pr_0.5Ca_0.5CoO_3-δ, presenta unas interesantes propiedades como son los fenómenos físicos de transición de estado de espín, transición metal-aislante y efecto de magnetorresistencia. En los últimos años, un importante número de investigaciones han estudiado los materiales cerámicos basados en esta cobaltita utilizando el dopaje para la sustitución de la posición de los átomos en el interior de la simetría cristalina; en este trabajo, se analizará la influencia del radio iónico para la respuesta del sistema estructural de Pr_0.48TR_0.02Ca_0.5Co0_3-δ donde TR=Eu, Sm y Dy mediante los patrones de difracción de rayos X (DRX) y el análisis de refinamiento de Rietveld en el software GSAS.

Detalles experimentales 

A partir de los precursores Pr6O11, Co3O4, CaO, Sm2O3, Eu2O3 y Dy2O3 de alta pureza (>99,99%), se prepararon tres muestras policristalinas Pr0.48TR0.02Ca0.5Co03-δ (TR=Eu,Sm,Dy) por el método de reacción en estado sólido. Los óxidos se secaron a 200°C durante 12h y posteriormente se pesaron en cantidades apropiadas y se maceraron durante 3h en un mortero de ágata, luego se prensaron pastillas a una presión de 2MPa. Se sometieron a tratamientos de calcinación térmica a 750°C y de sinterización a 830°C. La caracterización estructural de las muestras se realizó mediante la técnica de difracción (DRX) en un difractómetro panalytical x ́pert PRO-MPD, utilizando radiación de Cu (λ = 1,54186Å) en intervalos de 10° y 90° con pasos de 0,02°. Los patrones se analizaron mediante refinamiento Rietveld. Además, se realizaron mediciones de la magnetización en función de la temperatura con el magnetómetro de muestra vibrante VSM de Quantum Design en el rango de temperatura de 50K a 300K utilizando el método ZFC-FC (zero-Field Cooled). Fueron mediciones de la magnetización en función del campo aplicado, en un rango entre - 30kOe y 30kOe a 50K.

Resultados y discusión

El modelo teórico de la estructura cristalina del sistema Pr_0.48TR_0.02Ca_0.5Co0_3-δ se expone en la Fig1 pizca (TR=Eu,Sm,Dy). Este fue construido a partir de las bases de datos cristalográficas, el software SPUDS y modelos propuestos por otros autores.

• Materias:Vitrocerámica Metales cerámicos Cristales - Propiedades eléctricas Conductores eléctricos
• Subjects:Glass-ceramics Ceramic metals Crystals - electric properties Electric conductors
• Palabras claves:Cobaltita; Estructura cristalina; Paramagnético.
• Keywords:Cobaltite; Structure crystalline; Paramagnetic.