Nuevos materiales con potenciales propiedades magnetoeléctricas : influencia de los cationes de los bloques d y f

Abstract

Un material multiferroico es aquel que presenta simultáneamente ferroelectricidad y ferromagnetismo. El objetivo general de esta tesis consiste en diseñar, sintetizar y caracterizar por diversos métodos nuevos materiales con potenciales propiedades ferroeléctricas, magnéticas y magnetoeléctricas (o multiferroicas) que, en un futuro, puedan ser aplicados en algún dispositivo tecnológico. Para ello se utilizaron diferentes métodos sintéticos para la obtención de óxidos inorgánicos, entre los que se incluyen el método de sol-gel, el método de co-precipitación y de descomposición térmica de complejos inorgánicos, tratamientos a altas temperaturas y altas presiones de oxígenos, entre otros. Se logró la síntesis exitosa de un gran número de nuevos compuestos, no informados previamente, los cuales fueron agrupados en cuatro familias estructurales: RCrMnO5 (R=Sm, Gd, Eu, Tb, Ho y Er), YFe1ð€€€xCoxO3 (0x1), RFe0;5Cr0;5O3 (R= Lu, Yb, Tm, Er, Ho, Dy y Tb) y RFe0;5Co0;5O3 (R= Lu, Yb, Tm, Er, Ho, Dy y Tb). Todos los compuestos sintetizados fueron exhaustivamente estudiados en lo que respecta a su estructura cristalina y magnética y a sus propiedades magnéticas y eléctricas utilizando una gran diversidad de técnicas experimentales, entre las que se destacan la difracción de rayos X y de neutrones de polvos, mediciones de magnetización vs. temperatura (y campo magnético), mediciones de permitividad dieléctrica vs. temperatura (y campo magnético) y espectroscopia Mössbauer. Entre los resultados más relevantes obtenidos en esta tesis se pueden resaltar el evidente acople magneto-dieléctrico observado en la muestra TbFe0;5Cr0;5O3 por debajo de la temperatura de reorientación de espín y la aparición de ferroelectricidad a la temperatura de orden magnético en el compuesto TmFe0;5Co0;5O3. Además, en los compuestos RFe0;5Cr0;5O3 y RFe0;5Co0;5O3 se encontró una muy buena correlación entre las estructuras magnéticas obtenidas y las curvas de magnetización vs. temperatura, caracterizando de una manera muy precisa las transiciones de reorientación de espín observadas en estos compuestos.