Nanohilos y nanotubos magnéticos : Preparación, caracterización microestructural y estudio de las propiedades eléctricas y magnéticas.
En los últimos veinte años, el descubrimiento de diversas e interesantes propiedades eléctricas y magnéticas en sistemas de baja dimensionalidad concentró la atención de gran parte de la comunidad científica. Han sido sintetizados y estudiados un sinnúmero de estructuras de las más variadas compo...
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| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2008
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/75/1/1Curiale.pdf |
| Aporte de: |
| Sumario: | En los últimos veinte años, el descubrimiento de diversas e interesantes propiedades eléctricas
y magnéticas en sistemas de baja dimensionalidad concentró la atención de gran parte de
la comunidad científica. Han sido sintetizados y estudiados un sinnúmero de estructuras de las
más variadas composiciones, desde nanohilos y nanotubos hasta películas delgadas y sistemas
híbridos basados en diferentes compuestos, desde metales hasta óxidos binarios y ternarios de
distintos tipos. En paralelo, resurgió el interés en los óxidos de manganeso con estructura tipo
perovskita, entre otras cosas por la gran cantidad de atributos relacionados con el espín, la carga
eléctrica y los orbitales atómicos. En este tipo de óxidos, comúnmente conocidos como manganitas,
la interacción entre las propiedades termodinámicas, magnéticas, de transporte eléctrico,
estructurales y mecánicas, da lugar a una física muy rica desde el punto de vista de la variedad
de sus fenómenos y muy atractiva desde el punto de vista básico por la complejidad de sus características.
Otro gran conjunto de óxidos muy estudiados es el de los cupratos, famoso entre
otras cosas por encontrarse el fenómeno de la superconductividad en varios de sus componentes.
En esta tesis doctoral combinamos dichos ingredientes, estudiando distintas características y
propiedades físicas de nanoestructuras de este tipo de óxidos complejos. Describimos el proceso
de síntesis que da lugar a nanotubos (nTs) y nanohilos (nHs) de La_0,66Sr_0,33MnO_3 (LSMO),
La_0,66Ca_0,33MnO_3 (LCMO), La_0,325Pr_0,300Ca_0,375MnO_3 (LPCMO), La_1,85Sr_0,15CuO_4 (LSCuO)
y LaMnO_3 (LMO). Luego, presentamos distintos tipos de estudios realizados con el fin de determinar
cuáles son las relaciones entre las características morfológicas y magnéticas de estos
compuestos al llevar sus dimensiones a escala nanométrica.
Haciendo uso de las técnicas de microscopía electrónica de transmisión y barrido realizamos
una exhaustiva caracterización morfológica.
Mediante distintas técnicas de magnetización DC y resonancia ferromagnética determinamos
que en todos los casos las propiedades magnéticas están gobernadas por la estructura granular.
En particular, en las nanoestructuras ferromagnéticas de LSMO y LCMO los granos son monodominios
magnéticos que interactúan débilmente y en forma dipolar. Observamos en forma
directa e indirecta la presencia de una capa magnéticamente muerta que entre otras cosas ayuda
a desacoplar magnéticamente los monodominios. Determinamos que la anisotropía de forma de
los granos domina sobre la anisotropía magnetocristalina, y es un orden de magnitud mayor que
la asociada a la forma tubular o cilíndrica.
En los nTs de LPCMO se ensayaron dos variantes en el método de síntesis, lo cual nos ayudó
a observar que las características microscópicas del contacto intergranular juegan un rol fundamental
en las propiedades magnéticas. Además, en este caso presentamos resultados preliminares
de transporte eléctrico en un único nT.
Finalmente, discutimos algunas características morfológicas de los nTs de LMO con el objetivo
de responder preguntas puntuales derivadas del estudio de las otras composiciones. Mostramos
evidencias experimentales de que los nTs de LSCuO transicionan a un estado superconductor
a baja temperatura transformándolos, según nuestro conocimiento, en los nanotubos
superconductores granulares más pequeños de este tipo. |
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