| Resumo: |
No
presente estudo, pirocloros do tipo A2(BFe)O7 (A =Bi, Pr, Nd, Sm, Eu,
Gd, Tb, Dy, Y, Ho, Er, Tm, Yb e Lu; B = Sb , Ta) foram sintetizados –
pioneiramente, para algumas das combinações acima – por moagem de alta
energia e tratamento térmico. Os compostos preparados foram
estruturalmente e magneticamente caracterizados por difração de raios
X, espectroscopia Mössbauer, técnicas de magnetização, difração de
nêutrons e calorimetria. O objetivo da investigação foi o de determinar
a influência – sobre as diferentes propriedades estruturais e
magnéticas - da introdução de átomos de ferro na rede
originalmente ternária destes compostos, conhecidos por apresentar
frustração magnética geométrica. Os difratogramas de raios X foram
analisados pelo método de Rietveld, identificando as estruturas
originadas pela introdução do Fe/Sb e Fe/Ta no sítio de B e, também,
determinando propriedades cristalográficas fundamentais tais como
parâmetro de rede, posição e população dos cátions. Verificou-se que
quando B = Sb, os pirocloros retém a estrutura cúbica (Fd3m), mas
quando B = Ta, cristalizam com estrutura romboédrica (R-3) ou, mesmo,
cúbica, dependendo finamente das condições de síntese. Foi observado,
ainda, que o parâmetro de rede varia linearmente com o raio iônico de
A, para as três séries de pirocloros sintetizados. Também a distorção
do(s) sítio(s) ocupado(s) pelo ferro mostrou depender do raio iônico de
A. Até a temperatura de 1,8 K, a mais baixa para qualquer das
caracterizações, nenhuma transição magnética de longo alcance foi
identificada pelas técnicas macroscópicas aplicadas, demonstrando que
todos os pirocloros preparados são magneticamente frustrados. No
entanto, a espectroscopia Mössbauer no 57Fe revelou que existem ilhas
com ferro orientado em alguns pirocloros já em 15 K. Embora a
fração de ferro orientado mostre correlação com o momento magnético de
A, o campo magnético hiperfino mostrou-se insensível ao terra rara
presente no composto.
Palavras chaves: Frustração geométrica, propriedades magnéticas em baixos temperaturas.
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