Síntesis y caracterización de granates del tipo Sm3-xTRxFe5O12 (TR = Dy, Gd, Lu y La) (2019)
Los granates de tierras raras (TR3Fe5O12) presentan propiedades magneto-eléctricas y ópticas que permiten su aplicación en transformadores, dispositivos de microondas y de almacenamiento de datos. Estas propiedades dependen de su estructura y morfología, que son altamente influenciadas por la sustitución parcial o total de los sitios catiónicos, así como por el método de síntesis. El presente trabajo se enfocó en la obtención de los nuevos granates de formula Sm3-xTRxFe5O12 (TR= Gd, Dy, Lu y La) con x=0.0, 0.1, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 y 1.0 sintetizados por los métodos citrato y cerámico, con el fin de evaluar la influencia del catión sustituyente y método sobre sus propiedades. La caracterización por DRX, Raman, MEB, EDX, VSM y medida de resistividad, demostró la adecuada sustitución del Sm por Lu, Dy y Gd favoreciendo la obtención de materiales de fase pura, de estructura cúbica y con grupo espacial Ia-3d (230). En contraste, el La llevó a la formación de fases de Sm1-xLaxFeO3 lo que se explica en función de su radio iónico. El método citrato favoreció la obtención de granates con partículas de menor tamaño ( 1 µm) y de carácter ferrimagnético, de mayor Hc y Ms menor en comparación con las muestras obtenidas por el método cerámico, con un tiempo y temperatura de calcinación menores en 18 h y 300 °C. Los resultados obtenidos permiten concluir que las muestras del sistema Sm3-xTRxFe5O12 (TR= Gd, Dy, Lu) presentan potenciales aplicaciones en transformadores y conmutadores de microondas, con una importante disminución en los costos de producción.