Estructura y propiedades magnéticas de los óxidos ln2nio4+x (ln = la, pr y nd)

Resumen

En los oxidos ln2ni04+x, ln=la, pr y nd, la existencia de un exceso de oxigeno da lugar a importantes cambios tanto en su estructura como en sus propiedades. El oxido de la2ni04+ con simetría tetragonal, grupo espacial 14/mmm presenta en realidad la composición la2ni04+x (x 0.05). Para valores de x menores de 0.05 presenta simetría ortorrombica, grupo espacial bmab. Los oxidos pr2ni04 y nd2ni04 presentan simetría ortorrómbica, grupo espacial bmab, al igual que las correspondientes fases oxidadas; con una distorsión ortorrómbica sensiblemente mayor. Se ha puesto de manifiesto, mediante medidas de susceptibilidad magnética, espectroscopia infrarroja y difracción de neutrones, la existencia de transiciones de fase del tipo ortorrómbico 1 (bmab) ortorrómbico 2 (pccn) a las temperaturas de 80 k para el la2ni04, 125 k para el pr2ni04 y 130 k para el nd2ni04. A temperaturas de 770k, para el la2ni04, y de 1523 y 1896 k, para pr2ni04 y nd2ni04 respectivamente (estimadas), aparecen transiciones de fase del tipo ortorrómbico (bmab)- tetragonal (14/mmm). La subred de níquel esta ordenada antiferromagnéticamente y las temperaturas de neel determinadas son de 300 k para el la2ni04, 315 k para el pr2ni04 y 320 k para el nd2ni04. Para los óxidos pr2ni04 y nd2ni04 a bajas temperaturas la subred de níquel induce el ordenamiento del ion lantánido; en el caso del pr2ni04 la situación es compleja y en el nd2ni04 los iones nd+3 parecen estar ordenados antiferromagnéticamente siendo su temperatura de neel de 8 k.