Bogotá - Ciencias - Maestría en Ciencias - Física · 2026

Estudio de las propiedades espintrónicas y su relación con la coordinación cuboctaédrica en perovskitas tipo RCaFeCoO6

La serie de perovskitas dobles RCaFeCoO_6 (R = Nd, Sm, Eu, Dy y Tb) se sintetizó mediante el método de combustión y se caracterizó en términos de estructura cristalina, microestructura y propiedades ópticas, eléctricas y magnéticas, complementadas con cálculos de primeros principios. A partir de difracción de rayos X y refinamientos Rietveld se identificaron dos familias estructurales asociadas al grado efectivo de ordenamiento en el sitio B: una fase ordenada P2_1/n y otra desordenada Pbnm. Al variar R^(3+)se observó una evolución marcada del ángulo B–O–B (de 156° a 146°) y de distancias A–O (de 2.69 Å a 2.67 Å), mientras que las distancias B–O permanecen aproximadamente constantes dentro de la dispersión experimental. La microscopía electrónica mostró una microestructura típica de combustión, con granularidad fina y porosidad apreciable; el análisis SEM/EDS fue consistente con la estequiometría nominal. En óptica, el análisis de reflectancia difusa (Kubelka–Munk/Tauc) arrojó energías ópticas en el rango 1 - 1.2 eV, correlacionadas con la distorsión estructural, además se observaron bandas estrechas asociadas a transiciones intra-4f de R en el rango 1.4 – 1.6 eV, superpuestas al borde de absorción. El transporte eléctrico confirmó el carácter semiconductor y se describió de forma efectiva mediante variable range hopping tridimensional (VRH 3D) en el intervalo 200–310 K. Las curvas J-E a temperatura ambiente mostraron una no linealidad débil con α entre 1 - 1.4, consistente con barreras intergranulares. Alternativamente, la energía efectiva de hopping a temperatura ambiente se encuentra del orden de 10 - 80 meV, apoyando un escenario de estados localizados. En magnetismo, no se observó saturación clara hasta 10 kOe y se identificó irreversibilidad ZFC–FC, atribuibles a desorden Fe/Co y distorsiones octaédricas (con contribución paramagnética dominante en Tb). Finalmente, DFT para Nd predice un estado half-metallic, con un canal metálico y un gap del canal opuesto de ~1.03 eV, estableciendo un límite ideal para discutir el impacto del desorden y la microestructura en la respuesta experimental. (Texto tomado de la fuente)