Estudio cristalográfico y magnético de óxidos RCrO4 (R = tierra rara)

Resumen

Durante este trabajo, se ha procedido al estudio tanto cristalográfico como magnético de los óxidos RCrO4 (R = Tierra rara). Para ello, se han preparado las muestras mediante el método de síntesis consistente en calentar la mezcla inicial de nitratos en presencia de una corriente de oxígeno, con el fin de obtener el cromo en el estado de oxidación 5+. La optimización de la temperatura y tiempo de reacción ha permitido la obtención de los diferentes compuestos como fases únicas. Además, el empleo de un proceso de congelación o "quenching" ha dado lugar al el aislamiento por primera vez del polimorfo zircón del PrCrO4. Sin embargo, la obtención del polimorfo del PrCrO4 ha sido posible únicamente con el empleo altas presiones durante su síntesis. La caracterización estructural de las muestras así obtenidas, ha sido realizada mediante difracción de rayos X y difracción de neutrones a temperatura ambiente. El análisis de los datos ha permitido confirmar la estructura tipo monazita adoptada por el LaCrO4, mientras que los restantes compuestos RCrO4 presentan el tipo estructural zircón. Mediante los experimentos de difracción de neutrones, se han obtenido valores muy precisos de las coordenadas de los átomos de oxígeno, que ha su vez han constituido la base para la correcta descripción de ambas estructuras, así como para la evaluación de los parámetros estructurales en función del ión de tierra rara. Además, existe en todos estos compuestos una distribución espacial de microtensiones que resulta ser más acusada a lo largo de la diagonal de la celda unidad tetragonal de alta temperatura. En el caso de los óxidos RCrO4 (R =Nd, Tb, Tm, Yb), se ha observado experimentalmente mediante datos de difracción de neutrones de alta resolución la existencia de una distorsión estructural a bajas temperaturas, que conduce a una simetría ortorrómbica. El grupo espacial que caracteriza a dicha simetría es el