1212-Molybdo-Cupratessynthesis, structure and properties

Resumen

En este trabajo se presenta un estudio sistemático de las correlaciones entre composición-estructura y propiedades para compuestos del tipo Mo, Cu .1212. Además se ha investigado a fondo el efecto que tienen distintas condiciones de oxigenación sobre estos compuestos. La determinación detallada de la estructura cristalina se ha llevado a cabo combinando distintas técnicas de difracción sobre polvo policristalino: rayos X XRD , neutrones NPD y electrones ED . Por otra parte se han estudiado propiedades físicas combinando medidas magnéticas ac y dc, medidas de resistividad y de poder termoeléctrico TEP . Por otro lado, para investigar los estados electrónicos, se ha utilizado la espectroscopia de fotoelectrones de rayos X XPS . El estudio sistemático del margen de estabilidad de los compuestos MoxCu1-xSr2YCu2Oy sintetizados a presión ambiente, mostró que todos los materiales cristalizan con una estructura de simetría tetragonal y grupo espacial P4 mmm. Se observó además que, en la estructura Cu Sr2YCu2Oy YSCO, Cu-1212 o Y-123, el límite de solubilidad observado para el Mo es bastante bajo y comienzan a aparecer fases secundarias a partir de valores de x superiores a 0.3. Por otra parte, se demuestra aquí que el antiferromagnetismo observado en los materiales multifásicos superconductores, se sebe a una fase secundaria: Y2Cu2O5. Las medidas magnéticas de la muestra de erbio: Mo0.3Cu0.7Sr2ErCu2Oy indican la existencia de interacciones ferromagnéticas. Sin embargo, la muestra análoga con tulio Mo0.3Cu0.7Sr2TmCu2Oy muestra transiciones: paramagnetismo PM -antiferromagnetimo débil WAFM vidrio de espín SG al bajar la temperatura. En lugar del clásico congelamiento individual de espines, sugerimos un modelo de congelamiento de clusters agregados para explicar la naturaleza de vidrio de espín de este material. Por otro lado, todos los materiales oxigenados son superconductores. El material oxigenado mediante alta presión muestra la transición superconductora a temperatura más alta Tc = 84 K . El análisis estructural muestra la tendencia a un orden -a escala mesoscópica- de los oxígenos en las cadenas Mo Cu O1+ después de la oxigenación. Se ha investigado la influencia de la oxigenación sobre los estados electrónicos para los sistemas Mo0.3Cu0.7Sr2TRCu2Oy TR = Y y Er asociado a un cambio desde el estado semiconductor a otro superconductor y se ha hecho por medio de espectroscopía de fotoelectrones XPS . Estos estudios muestran la predominancia del estado de oxidación MoV para el molibdeno en las muestras as prepared AP mientras que el recocido en oxígeno aumenta el estado MoVI observándose al mismo tiempo una reducción en las especies de cobre, lo que es muy interesante. Se propone en este sentido un mecanismo de autodopado promovido por la oxidación para los molibdocupratos 1212. Siguiendo con nuestros resultados experimentales, hemos encontrado que la energía para la transferencia de carga es un el factor clave para modular la temperatura de la transición superconductora TC . Por último, se ha preparado utilizando condiciones de alta presión alta temperatura una nueva familia de molibdocupratos 1212, de composición Mo0.5Cu0.5Sr2TRCu2O7.5 TR = Gd, Y, Ho y Er . Ninguno de estos nuevos materiales presenta comportamiento superconductor aunque presentan características muy interesantes.