Investigación

 

Síntesis y caracterización estructural de las elpasolitas estequiométricas de Dy³+ y Ho³+

 

R. Acevedo^a, A. Soto-Bubert^a,G. Navarro^b y V. Martín^c

 

^a Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Universidad de Chile, Beauchef 850, Casilla 2777, Santiago-Chile,

^b Instituto de Ciencias Básicas, Facultad de Ingeniería, Universidad Diego Portales, Av. Ejercito 441, Casilla 298-V, Santiago-Chile

^c Grupo de Materiales Nucleares, Comisión Chilena de Energía Nuclear, La Reina, Casilla 188-D, Santiago-Chile

 

Recibido el 5 de noviembre de 2002;
aceptado el 2 de junio de 2004

 

Resumen

En este artículo se reporta un conjunto actualizado de datos experimentales, básicamente estructurales, de alta precisión para elpasolitas puras del tipo Cs₂NaLnCl₆; donde Ln³+ =Dy³⁺(f⁹), Ho(f¹⁰), caracterizadas por sitios de simetría octaédricos para los iones lantanidos trivalentes positivos. Existe, un conjunto importante de datos espectroscópicos para este tipo de sistemas; puros y dopados, al igual que diversos intentos tendientes a la identificación y asignación de los diversos picos de los espectros asociados. La interpretación de los datos experimentales es, un tema central y de gran relevancia, considerando las múltiples complejidades observadas en los espectros de absorción y de emisión, al igual que superposiciones de excitaciones electrónicas, dificultando la identificación y asignación de las transiciones electrónicas y haciendo evidente la necesidad de contar con modelos más generales y flexibles en dinámica de cristales. Estos deben ser capaces de acomodar las interacciones de largo y de corto alcance, dando cuenta de los acoplamientos entre las vibraciones internas y externas del sistema. Modelos generalizados y cálculos, a lo largo de esta línea son formidables y raramente contamos con una masa importante de datos experimentales; tanto estructurales como espectroscópicos, que nos permitan lograr estas generalizaciones. En este artículo, reportamos datos experimentales actualizados, esencialmente de origen y carácter estructural, los cuales han sido obtenidos en nuestro laboratorio. Los compuestos que se reportan han sido sintetizados por medio de una reacción de estado sólido y caracterizados por difracción de rayos X en polvos. Se reporta un espectrograma de difracción de neutrones, de carácter exploratorio, para el sistema Cs₂NaHoCl₆.

Descriptores: Parámetros estructurales; elpasolitas Cs₂NaLnCl₆; Ln³⁺=Dy(f⁹); Ho(f¹⁰).

 

Abstract

In this research paper, we report an updated set of experimental data, mainly structural in character, accurately determined for pure elpasolite systems such as Cs₂NaLnCl₆; M³+ =Dy³⁺(f⁹), Ho(f¹⁰), where the trivalent lanthanide ions occupy sites of octahedral symmetries. There is a vast amount of experimental data from spectroscopic techniques for this type of systems both, pure and doped as well as several attempts leading to the identification and assignment of the various peaks for the associated spectra. The understanding of the experimental data, is central and most relevant, when the many complexities observed in both, the absorption and emission spectra are taken into account showing up the need for carrying out new experiments and developing more general physical models in the spectroscopy of solid state physics. These models should be able to accommodate both the long and short range interactions as well as to include, in an explicit form, the coupling between the internal and the external vibrations for these systems. A further reason to preclude more comprehensive theoretical studies in this area is the well known fact that, for these systems the experimental data available obtained from X-ray and spectroscopic studies is both scarce and incomplete. In the current research paper, we report updated experimental data, essentially structural in character, obtained in our laboratory utilizing X rays diffraction for powders and we also report a neutron diffraction pattern for the Cs₂NaHoCl₆.

Keywords: Structural parameters; elpasolites Cs₂NaLnCl₆; Ln³⁺=Dy(f⁹); Ho(f¹⁰).

 

PACS: 32.70.Cs

 

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