Preparación y caracterización estructural y magnética de granates de Y-Fe mediantes técnicas sol-gel y microemulsiones

Abstract

Este trabajo se centra en la síntesis del granate de itrio e hierro, Y3Fe5O12, que es el material prototipo de la familia de los granates ferrimagnéticos. Este material presenta interés por sus aplicaciones en dispositivos de microondas y en memorias magnetópticas; además también resulta interesante para realizar estudios de magnetismo fundamental. Se realizó un estudio de la obtención del granate de itrio e hierro mediante cinco técnicas diferentes. En primer lugar se obtuvo el granate por reacción en estado sólido; Ademas se preparó por dos técnicas sol-gel diferentes, que fueron el método del gel de citrato y el método del gel de malonato, y dos técnicas en micro emulsión, que fueron el método de sol-gel en microemulsión y la coprecipitación en microemulsión. El material obtenido se caracterizó mediante difracción de rayos x para identificar las fases cristalinas presentes. A partir de los difractogramas se estimó el tamaño medio de cristal así como los parámetros de red. Se realizó también un estudio por termogravimetria y espectroscopia ir para estudiar el proceso de descomposición de los geles. El tamaño medio de partícula se determinó mediante microscopia electrónica de transmisión, y además se realizó un estudio de las propiedades magnéticas de los materiales obtenidos mediante magnetometría de muestra vibrante y espectroscopia Mossbauer. Las propiedades que presenta el material obtenido por reacción en estado sólido son las típicas del material en estado masivo. Mediante los dos técnica sol-geles se consigue la preparación del material en forma de partículas de pequeño tamaño. Controlando la temperatura y el tiempo de tratamiento térmico se consigue preparar muestras con un tamaño medio de partícula comprendido entre 30 y 500 nm. El material preparado de acuerdo con estos métodos presenta un parámetro de red más elevado que el del material masivo, y a medida que va disminuyendo el tamaño medio de cristal se produce u