Estudio de la influencia de los iones Nd3+ sobre la estructura cristalina, microestructura y propiedades magnéticas de la hexaferrita de estroncio

Abstract

En este trabajo, se estudió el efecto que tienen los iones Nd 3+ al incorporarse en la estructura cristalina de la hexaferrita de estroncio. Se inició el trabajo preparando las siguientes series de muestras: Sr1-x Ndx Fe12 O19 y Sr Ndx Fe12-x O19

Se plantearon estas dos composiciones con el fin de determinar si el Nd se incorpora en alguno de los sitios del Fe o si se incorpora en los sitios del Sr. Con base en los resultados obtenidos de las propiedades intrínsecas, como la magnetización de saturación, Ms, temperatura de Curie, Tc, constante de anisotropía magnetocristalina, K, parámetros de red, a y c, y densidad de Rayos X, ρ RX, de las muestras, se pudieron observar pequeños cambios debidos a la presencia de Nd en la estructura cristalina de la hexaferrita de estroncio en ambas series.

La caracterización de las muestras es llevó a cabo mediante diferentes técnicas experimentales como: Difracción de Rayos X, DRX, Microscopia Electrónica de Barrido, MEB, Magnetometría de Muestra Vibrante, MMV, y Espectroscopia Mössbauer. Todas estas técnicas permitieron hacer el análisis sobre la posible sustitución de los iones Nd dentro de la estructura cristalina de la hexaferrita de estroncio. Se obtuvo que la ocupación de los iones Fe, que permanece sin variaciones; únicamente se pudo observar un ligero aumento en el corrimiento isomérico de las muestras debido a un cambio de valencia de los iones Fe 3+ a Fe 2+, provocado por la sustitución de algunos iones Nd 3+ por iones Sr 2+ en la estructura cristalina de la hexaferrita de estroncio. Esto sólo sucede en pequeñas concentraciones de Nd (x= 0.00, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2). A concentraciones mayores que 0.2 comienza a aumentar la presencia de fases secundarias, como SrFeO 3 y a-Fe2O3 .