| Resumo: |
Mulitas
substituídas do tipo Bi2(FexAl1-x)4O9 e Bi2(GaxAl1-x)4O9, com 0 ≤ x ≤
1.0, foram sintetizadas por moagem de alta energia, seguida de
tratamento térmico em atmosfera livre. Os compostos como-tratados
contendo ferro foram, ainda, re-moídos com o intuito de obter
distribuições catiônicas entre os sítios tetraédricos e octaédricos
diferentes daquelas existentes logo após o tratamento térmico. As
amostras preparadas foram investigadas por difração de raios X,
espectroscopia Mössbauer (no 57Fe), magnetização em função da
temperatura, espectroscopia de infravermelho, ressonância magnética
nuclear (no 27Al) e espectroscopia de energia dispersiva de raios X. O
refinamento Rietveld dos difratogramas revelou que, para ambas as
séries de soluções sólidas, a estrutura cristalina é ortorrômbica
(grupo espacial Pbam) e que os parâmetros de rede crescem linearmente
com x. Especificamente para a solução sólida Bi2(FexAl1-x)4O9, as
medidas magnéticas apontaram para um comportamento antiferromagnético,
com a temperatura de Néel diminuindo e a magnetização de saturação
aumentando com o conteúdo de alumínio. Os espectros Mössbauer dessas
amostras apresentaram duas contribuições paramagnéticas em temperatura
ambiente (i.e., dois dubletos), uma respectiva ao sítio octaédrico e
outra ao sítio tetraédrico da estrutura ortorrômbica. Para x ≥ 0,5, os
parâmetros hiperfinos, em conjunto com aqueles refinados por Rietveld e
as medidas de infravermelho, mostraram uma distribuição aleatória dos
cátions de alumínio e ferro sobre os dois sítios, enquanto que para x
< 0,5 uma pequena preferência do ferro por uma vizinhança octaédrica
foi observada. Para a série Bi2(GaxAl1-x)4O9, o refinamento Rietveld e
os espectros de RMN revelaram a preferência dos cátions de gálio pelos
sítios tetraédricos. Finalmente, para as amostras re-moídas, medidas de
difração de raios X revelaram que, para períodos de até 1 hora de (pós)
moagem, as amostras permanecem com a mesma estrutura. No entanto, as
medidas de espectroscopia Mössbauer confirmaram que, efetivamente,
ocorreu um aumento na ocupação dos sítios tetraédricos pelo ferro para
70%.
Palavras chaves: Propriedades magnéticas. Propriedades estruturais. Mulita. Espectroscopia Mossbauer.
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