Ordenamento de cargas e propriedades magnéticas de ortoferritas de lantânio dopadas com estrôncio

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Amostras de ortoferritas de Lantânio dopadas com estrôncio La1-xSrxFeO3 (1/3≤ x ≤ 2/3) nanocristatilinas, foram sintetizados na forma de fase simples pelo método Sol-Gel. Todas as amostras foram calcinadas em quatro temperaturas distintas 800, 900, 1000, 1100 e 1200 oC. Suas estruturas cristalinas foram determinadas por medidas de difração de raios - X (DRX), medidas de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia Mössbauer. Todas as amostras foram refinadas pelo método Rietveld, onde revelaram-se pertencerem à estrutura Perovskita romboédrica com grupo espacial R3c. Nestas amostras observa-se uma diminuição nos parâmetros de rede com o aumento do tamanho de partícula. Já as características magnéticas foram obtidas através de medidas de magnetização em função do campo (MxH), magnetização em função da temperatura ZFC e FC, susceptibilidade ac, calor específico. Para a x = 1/3 foi observado um ferromagnetismo fraco que se intensifica com o aumento no tamanho de partícula. Na amostra com x = 0,4 um ferromagnetismo fraco atípico com campo coercivo muito alto. Nesta transição observou-se uma transição magnética em torno de 700 K característico da hexaferrita de estrôncio (SrFe12O19) indicando que o ferromagnetismo fraco é decorrente de uma pequena concentração desta fase nas amostras. Para a concentração de x = 0,5 um comportamento tipo vidro de spin é revelado através de medidas susceptibilidade ac na amostra calcinada em temperatura mais baixa. Na concentração x = 2/3 um ordenamento de cargas foi observado com uma temperatura de transição de aproximadamente 200 K. Nestas amostras o tamanho médio de partículas está compreendida em um intervalo de 67 - 367 nm, onde foram encontrados efeitos de exchange bias e deslocamento vertical da magnetização, em todas as amostras. Ordenamento de cargas e antiferromagnetismo foram observados em torno de 200 K para partículas maiores (d > 300 nm), enquanto para partículas menores (d < 150 nm) um comportamento spin-glass e um ordenamento de cargas de curto alcance foram observados em torno de 150 K e 200 K, respectivamente. O comportamento vidro de spin e exchange bias nas amostras nanoparticuladas estão associados a aglomerados compactos de Fe3+ ordenados antiferromagneticamente, causados por uma deficiência de oxigênio, que foi encontrado ser maior nas amostras com partículas menores. O efeito de exchange Bias e o deslocamento vertical da magnetização são explicados por um modelo fenomenológico que envolve a interação de uma fase AF dura com uma fase AF mole.