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Análisis estructural y electrónico de la perovskita doble compleja de LaBiFe2O6

Aljure García, Diana Milena (2016) Análisis estructural y electrónico de la perovskita doble compleja de LaBiFe2O6. Maestría thesis, Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá.

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Resumen

En el presente trabajo se presenta la síntesis de la perovskita doble de LaBiFe206 mediante reacción de estado sólido. A partir de DRX y el refinamiento Rietveld, se realizó el análisis cristalográfico, obteniéndose una fase mayoritaria ortorrómbica, perteneciente al grupo espacial Pnma (#62) con parámetros de red a = 5,6321 ˚A, b = 7,8620 ˚A, c = 5,4925 ˚A y volumen de celda de 243.81 ˚A3. El tamaño del cristal calculado a través de los resultados de DRX fue de 53.6 nm. El estudio morfológico evidencia la presencia de dos tamaños de grano con valores correspondientes a 1.03 µm y 300 nm. Las curvas de histéresis magnética, sugieren un material de fácil magnetización y según la forma de estas es clasificado como magnético duro. En cuanto a su magnetización de saturación, magnetización de remanencia y campo coercitivo, corresponden a valores de 0.045 emu/g, 0.1774 emu/g y 8332 O respectivamente. El comportamiento de los dominios magnéticos fue analizado en las curvas de susceptibilidad magnética en los procedimientos ZFC y FC en función de la temperatura. Para el primer procedimiento el compuesto muestra un comportamiento metaestable, para el segundo su respuesta es ferromagnética. A temperatura de 258 K presenta un comportamiento anómalo debido principalmente a tres clases de anisotropías: magnetocristalina, de forma y de estrés. La polarización como función del voltaje aplicado evidencia un carácter ferroeléctrico en el material. La constante dieléctrica fue calculada en función de la frecuencia con valores de 81.45 para frecuencias mayores que 100 Hz y de 15.66 para frecuencias menores que 100 Hz. El gap de energía experimental fue de 2.17 eV, el teórico corresponde a un gap intrabanda con valor de 1.1 eV. Finalmente el material evidencia un momento magnético efectivo de 14.16 µB que está cerca del resultado experimental de 12.25 µB. En general podemos clasificar al material como un material biferróico ya que posee propiedades ferromagnéticas, semiconductoras y posiblemente ferroeléctricas a temperatura ambiente, según las características estudiadas., Abstract. Samples of LaBiF e2O6 were produced by the solid state reaction recipe. Crystallographic analysis was performed by Rietveld refinement of experimental x-ray diffraction patterns. The material crystallizes in orthorhombic structure which corresponds to the space group Pnma (#62), with lattice parameters a = 5;6321 _A, b = 7;8620 _A, c = 5;4925 _A and cell volume of 243.81 _A3. The crystal size calculated from the XRD results was of 53.6 nm. The morphologic study to throught spectroscopy sacanning SEM shows two grain sizes of 1.03 _m and 300 nm. The magnetization hysteresis curves suggest have a material of easy magnetization and by the classification was identified as hard magnetic. The magnetization saturation, remanence, and coercitivo field correspond to values of 0.045 emu/g, 0.177 emu/g and 8332 Oe. The behavior of the magnetic domains was studied from susceptibily measures as a function of temperature in the ZFC and FC procedures. For the first recipe the compound shows a metastable behavior with second evidences a ferromagnetic feature. For a temperature of 258 K sample exhibits an anomalus behavior due primarily to three kind of anisotropies: magnetocrystalline, shape and stress. Curves of polarization as a function of the applied voltage evidence the ferroelectric of this material. The dielectric constant was calculated based on the frequency values 81.45 to frequencies above 100 Hz and 15.66 for frequencies below 100 Hz. The energy gap was experimental calculated to be to 2.17 eV. When compared this value with to the calculated, this corresponds to a intraband gap value of 1.1 eV. Finally, the material evidences an effective magnetic moment 14.16 µB, which is close to the experimental result of 12.25 µB. In general, we can classify the material as a multiferroic materials because its ferromagnetic, semiconductor and ferroelectric properties, at room temperature according to the studied characteristics.

Tipo de documento:Tesis/trabajos de grado - Thesis (Maestría)
Colaborador / Asesor:Cardona Cardona, Ramiro
Información adicional:Magister en Ciencias Física. Línea de Investigación: Nuevos Materiales
Palabras clave:Perovskitas, DRX, Refinamiento, Ferromagnético, Semiconductor, Multiferróico, DFT, Teorría de bandas, Densidad de estados, XRD, Refinement, Ferromagnetic, Band theory, Density of states
Temática:5 Ciencias naturales y matemáticas / Science > 53 Física / Physics
Unidad administrativa:Sede Bogotá > Facultad de Ciencias > Departamento de Física
Código ID:54828
Enviado por : Física Diana Milena Aljure Garcia
Enviado el día :15 Dec 2016 15:29
Ultima modificación:15 Dec 2016 16:49
Ultima modificación:15 Dec 2016 16:49
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