Síntesis y estudio de resonancia paramagnética electrónica de CaMnO₃ y Eu_0.05Ca_0.95MnO₃ obtenidos por coprecipitación

 

M. Santiago T.¹*, L. E. Hernández-Cruz¹, H. Montiel² y M. A. Flores-González³

 

¹ AACTyM- Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo Carr. Pachuca-Tulancingo Km. 4.5, C. P. 42074, Pachuca, Hgo. *E-mail: mar200878@hotmail.com

² Dep. Tecnociencias, Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico de la UNAM Apartado Postal 70-360, Coyoacán, 04510 DF. México

³ Laboratorio de Nanotecnología y Bioelectromagnetismo Aplicado-Universidad Politécnica de Pachuca Pachuca-Cd. Sahagún, Km. 20, Ex -Hacienda de Santa Bárbara, 43830, Zempoala Hgo.

 

Recibido: 22 de mayo de 2010.
Aceptado: 2 de diciembre de 2010.

 

Resumen

En este trabajo se presentan los resultados de la síntesis y caracterización de Eu_0.05Ca_0.95MnO₃,obtenido por el método de coprecipitación química. Así también, se estudia el uso del óxido de trioctil fosfina (TOPO) como surfactante, con el objeto de modificar la morfología y tamaño de partícula. Los materiales obtenidos fueron caracterizados por difracción de rayos X (DRX), espectroscopía de infrarrojo (IR), microscopía electrónica de barrido (MEB) y resonancia paramagnética electrónica (RPE). Las muestras fueron refinadas por el método Rietveld en estructura ortorrómbica y grupo espacial pnma, resultando una sola fase con la estequiometría propuesta. Al utilizar TOPO, se obtuvieron partículas con morfología acicular y tamaño sub-micrométrico. En cuanto al estudio realizado por EPR de Eu_0.05Ca_0.95MnO₃ los espectros mostraron estados de valencia mixta de los manganesos, Mn³⁺ and Mn⁴⁺ demostrando así, que los cationes divalentes fueron sustituidos por los cationes trivalentes del europio.

Palabras clave: Síntesis; Microestructura; Manganita; Coprecipitación; Resonancia paramagnética electrónica.

 

Abstract

The synthesis and characterization of Eu_0.05Ca_0.95MnO₃, obtained by the chemical coprecipitation method are presented. In order to modify the morphology and particle size, the use of triocty1 phosphine oxide (TOPO) as surfactant was also studied. The resulting materials were characterized by X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (IR), scanning electronic microscopy (SEM) and electron paramagnetic resonance (EPR). The samples were refined by Rietveld method on orthorhombic structure and pnma spatial group, resulting in a single phase with the proposed stoichiometry composition. Particles with acicular morphology and sub-micrometric size were obtained when TOPO was utilized. As for the EPR analysis of Eu_xCa_1-xMnO₃ showed mixed values states of Mn³⁺and Mn⁴⁺ cations, demonstrating that divalent alkaline cation substitution by rare earth ion was carried out.

Keywords: Synthesis; Microstructure; Manganite; Coprecipitation; Electronic paramagnetic resonance.

 

DESCARGAR ARTÍCULO EN FORMATO PDF

 

Agradecimientos

Los autores agradecen al Dr. R. Zamorano y al Dr. G. Alvarez por el uso del equipo de Resonancia Paramagnética Electrónica, del IPN -ESFM. A FOMIX-HGO por los recursos otorgados para la realización de este trabajo (Proyecto No. 129910).

 

Referencias

[1]. E. O. Wollan and W. C. Koehler, Phys. Rev., 100, 545 (1955).         [ Links ]

[2]. Woo- Hwan Jung, Journal of Materials Science Letters, 17, 1317 (1998).         [ Links ]

[3]. G. H. Jonker and J.H. Van Santen, Physica, 16, 337 (1950); 19, 120 (1953).         [ Links ]

[4]. S. Jim, T. Tiefel, M. McCormach, R. Fastnacht, R. Ramesh, L. Chem. Science, 264, 413 (1994).         [ Links ]

[5]. C.C.K. Chiang, K.R. Poeppelmeier, Mater. Lett. 12, 102 (1991).         [ Links ]

[6]. R. Choithrani and N. K. Gaur, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 320, 612 (2008).         [ Links ]

[7]. I. O. Troyanchuck and N. V. Samsonenko, Journal of Solid State Chemistry, 131, 144 (1997).         [ Links ]

[8]. I. O. Troyanchuck, N.V. Sammonenko, G. Shimchack and A. Nabyalek, Phys. Solid State, 39, 101 (1997).         [ Links ]

[9]. Y. M. Mukovskii, G. Hilscher, H. Michor and A. M. Ionov, Journal of Applied Physics, 83, 7163 (1998).         [ Links ]

[10]. F. W. Oliver, D. Seifu, E. Hoffman, C. Williams, E. Kannan, B. Hallen, and C. Himmon, A. Kebede and M. Kutz, G. Tessema, J. Appl. Phys., 85, 5387 (1999).         [ Links ]

[11]. C. Koch Carl, Nanoestructured Materials, Processing, Properties and Applications, 2^nd Ed. 3-46, William Andrew Publishing (Norwich, New York, 2007).         [ Links ]

[12]. J. Takahashi and Toshiaki Ohtsuka, J. Am. Ceram. Soc., 72, 426 (1989).         [ Links ]

[13]. S. Yang and C. T. Lin, K. Rogacki and B. Dabrowski, P. M. Adams and D. M. Speckman, Chem. Mater., 10, 1374 (1998).         [ Links ] [14]. M. H. Alejandra, C. Miriam S., Rodríguez-Páez Jorge E., Revista Latinoamericana de Metalurgia y Materiales, 26, 51 (2006).         [ Links ]

[15]. A. Ianculescu, A. Braileanu, M. Zaharescu, I. PASOK, E. Chirtop, C. Popescu, E. Segal, Journal of Termal Analysis and Calorimetry, 64, 1001 (2001).         [ Links ]

[16]. R. D. Shannon, Acta Cristalográfica, A32, 751 (1976).         [ Links ]