Estudio de las propiedades estructurales, magnéticas y electrónicas de las perovskitas La1+xT2-xFe3O8+δ (T=Ba, Ca, Sr)

Abstract

Este proyecto de tesis se desarrolló en las instalaciones de la División Académica de Ciencias Básicas (Universidad Juárez Autónoma de Tabasco) y en el Instituto de Física de la Universidad Federal de Rio de Janeiro (Brasil). Los resultados obtenidos y sus análisis pueden ser expresados de la siguiente manera en acuerdo con los objetivos propuestos: • A través del método de reacción en estado sólido fue posible sintetizar muestras policristalinas de las perovskitas La1+xT2-xFe3O8+δ (x = 0, 0.5, 1; T = Ba, Ca, Sr). La estructura cristalina determinada por DRX y analizada por el método de Rietveld permitieron concluir que: i) La1+xBa2-xFe3O8+δ presenta un arreglo cúbico (Pm3m) en todas sus composiciones, ii) La1+xCa2-xFe3O8+δ muestra un sistema multifases que va de ortorrómbica a trigonal conforme disminuye el contenido de Ca2+(Pmma→R-3c) y iii) La1+xSr2-xFe3O8+δ exhibe una estructura única para cada composición, siendo cúbica para LaSr2Fe3O8+δ y trigonal para La1.5Sr1.5Fe3O8+δ y La2SrFe3O8+δ. En función de la temperatura, la mayoría de los sistemas presentan estabilidad estructural, manteniendo la fase principal, a excepción de LaCa2Fe3O8+δ pasando de ortorrómbica a trigonal. • Las curvas de resistividad eléctrica dependientes de la temperatura pudieron ser descritas en tres regiones teniendo como referencia dos eventos térmicos: la primera, a bajas temperaturas asociado con un ordenamiento de cargas TCO y la segunda, a un evento magnético TMO. Las regiones identificadas se describen como: i) T < TCO región clásica del tipo aislante, ii) TCO < T < TMO descrita por el mecanismo VRH de Mott seguida de iii) la región T > TMO del tipo Arrhenius. Es importante mencionar que, la composición LaBa2Fe3O8+δ, muestra que al incrementar el contenido de oxígeno el evento magnético es desplazado a temperaturas menores acompañado de una disminución en la resistividad, es decir, favoreciendo el mecanismo de transferencia de carga 𝐹𝑒3+ 𝑒 − ↔ 𝐹𝑒4+. El comportamiento antes mencionado también se identificó al disminuir el contenido del ión alcalino T 2+ (T= Ba, Ca y Sr), reduciéndose la resistividad aproximadamente en 3 órdenes de magnitud. Cabe mencionar que, un estado metálico no convencional solo fue observado en La1.5Sr2Fe3O8+δ a bajas temperatura