Caracterização estrutural, microestrutural e magnética de amostras tipo Gd2-xHoxRu2O7

Abstract

Materiais que apresentam estrutura tipo pirocloro tem sido objeto de estudos intensivos nos anos recentes. Estes materiais possuem fórmula geral A2B2O6O, onde A é uma terra rara e B é geralmente um metal de transição. Estudos anteriores mostraram que estes compostos têm muitas propriedades interessantes tais como condução iônica, condução elétrica, fluorescência, supercondutividade e atividade catalítica. O presente trabalho descreve os estudos realizados para a síntese e caracterização dos pirocloros Gd2−xHoxRu2O7, com x = 0,0 , 0,1 , 0,2 , 1,0 e 2,0 . As amostras foram preparadas pelo método de reação de estado sólido, onde quantidades dos óxidos Gd2O3, RuO2 e Ho2O3 foram pesados nas proporções estequiométricas, misturados, homogeneizados em ácido nítrico concentrado e submetidas a tratamento térmico. Em seguida, foram caracterizadas estruturalmente por difração de raios X e morfologicamente por microscopia eletrônica de varredura. Os difratogramas de raios X foram analisados pelo método de Rietveld, que possibilitou a identificação da estrutura e a determinação do parâmetro de rede. O refinamento indicou que as amostras cristalizam em uma rede cúbica de face centrada, onde o parâmetro de rede sofre uma contração com o aumento da dopagem, de acordo com a lei de Vegard. As micrografias obtidas por microscopia eletrônica de varredura revelaram uma morfologia com tamanhos de grãos mais uniformes e homogêneos. Esse resultado foi atribuído ao fato de se ter diluído os grãos em ácido nítrico antes de submetê-los ao tratamento térmico. Um estudo das propriedades magnéticas dos compostos foi realizado mediante medidas de susceptibilidade dc, onde o momento magnético foi obtido. A dependência da susceptibilidade com a temperatura apresentou um comportamento em acordo com a lei de Curie-Weiss no intervalo de 35 K a 300 K, para todas as amostras estudadas, Entretanto, dependendo da quantidade do dopante, foram observados desvios desse comportamento. Os resultados das diferentes caracterizações são discutidos em detalhes