Propiedades magnéticas de nanopartículas de ferritas Mfe₂O₄ (M: elemento de transición)

Abstract

Propiedades magnéticas de nanopartículas de ferritas MFe2O4 (M: elemento de transición) La nanotecnología es uno de los campos científicos más estudiados actualmente debido a las distintas propiedades que presentan los materiales en la escala nanom étrica respecto de los preparados en la escala micrométrica de igual composición. En este sentido, las ferritas presentan un amplio campo de investigación en cuanto a su comportamiento magnético. Por ejemplo, mientras que las partículas micrométricas de ferrita de Zn muestran antiferromagnetismo, cuando se preparan en la escala nanométrica presentan comportamiento superparamagnético como consecuencia de un ordenamiento interno ferrimagnético. Del mismo modo, la ferrita de Co y ferrita de Ni pres entan comportamiento superparamagnético en la escala nanométrica con un ordenamiento ferrimagnético interno distinto al que presentan en la escala micrométrica. Esto es debido a que en la escala nanométrica se pueden obtener distribuciones catiónica s en la estructura espinela (G.E Fd-3m), distintas a las que presentan en la escala micrométrica y por tanto, el momento magnético neto de estos materiales que es consecuencia de la compensación de las subredes magnéticas, es función de esta distribu ción catiónica. El grado de inversión indica la distribución catiónica en la estructura espinela toma un valor entre 0 y 1. En este trabajo, se presenta la preparación de ferritas de Zn, de Co y de Ni, con tamaño de partícula nanométrico mediante el método solvothermal que de un modo sencillo permite modificar los parámetros de síntesis para obtener partículas de distinto tamaño y grado de inversión. La distribución catiónica se estudió mediante varias técnicas como difracción de neutrones a tem peratura ambiente, espectroscopía Mössbauer bajo campo aplicado y espectroscopía de absorción de rayos X. Los valores obtenidos de este parámetro sirvieron para la posterior interpretación del comportamiento magnético. La caracterización estructural y microstructural de las muestras se realizó mediante difracción de rayos X y microscopía electrónica y sus propiedades magnéticas se estudiaron mediante medidas de magnetización frente a campo aplicado y medidas de susceptibilidad magnética que en a lgunos casos se realizaron hasta 700 K. Las muestras de ferrita de Ni son las que presentan los valores de momento superparamagnético efectivo más altos debido probablemente a la presencia de interacciones entre partículas de carácter dipolar más int