Estudo das propriedades estruturais e magnéticas dos compostos YFe1-xCrxO3 e (Y,TR)CrO3+γ (TR = Dy, Gd, Nd e Pr)

In this work the structural and magnetic properties of (Y,TR)CrO3+γ (TR = Dy, Gd, Nd e Pr e γ = 0 ou 1) and YFe1-xCrxO3 (0 ≤ x ≤ 1) samples were studied and synthesized by coprecipitation method. The analysis of X-ray diffraction (XRD) allied to the Rietveld refinement method confirmed the formation of all phases in the systems proposed. The results of X ray absorption near edge (XANES) at K edge of Cr and Fe in YFe1-xCrxO3 series indicate a system mixed valences of Cr2+/Cr3+ and Fe2+/Fe3+. For the family of compounds (Y,TR)CrO3+γ, XRD in situ as a function of temperature measurements were performed and the results show a phase transition (Y,TR)CrO4 with tetragonal structure and space group I41/amd to the phase of perovskite (Y,TR)CrO3 with orthorhombic structure and space group Pbnm. These results were also confirmed by XANES in situ as a function of temperature measured in K Cr edge, which show a change in the XANES profile and pre and post edge energy due to change Cr5+ oxidation state (Y,TRCrO4) to Cr3+ oxidation state (TR,YCrO3). These results also show that depending on the ion Y or TR, the phase transition temperature unchanged. The magnetization measurements as a function of magnetic field and temperature for the samples of YFe1-xCrxO3 (0,5 ≤ x ≤ 1) (0.5 ≤ x ≤ 1) have antiferromagnetic ordering accompanied by a weak ferromagnetism. These results were also observed a strong dependence of TN with the Fe concentration in the structure. The reverse magnetization phenomenon was observed for the YFe0,5Cr0,5O3 sample, and the results show that this phenomenon has a strong dependence on the applied field. The magnetization measurements as a function of magnetic field and temperature ferromagnetic ordering to (Y, Dy, Gd)CrO4 and antiferromagnetic for (Nd,Pr)CrO4 samples, where the magnetic transition temperature occurred between 6 to 22 K. As for the systems (Dy,Gd, Nd, Pr)CrO3 samples showed predominant antiferromagnetic ordering, usually with two TN1 and TN2 transitions.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESNeste trabalho foram estudadas as propriedades estruturais e magnéticas das amostras (Y,TR)CrO3+γ (TR = Dy, Gd, Nd e Pr e γ = 0 ou 1) e YFe1-xCrxO3 (0 ≤ x ≤ 1) sintetizadas pelo método da coprecipitação. As análises de difração de raios X (DRX) aliadas ao método de refinamento Rietveld confirmaram a formação das fases principais em todos os sistemas propostos. Os resultados de absorção de raios X próximo à borda (XANES) obtidos na borda K do Cr e Fe para série YFe1-xCrxO3 indicam um sistema de valências mistas de Cr2+/Cr3+ e Fe2+/Fe3+. Para a família de compostos (TR,Y)CrO3+γ, as medidas de DRX in situ em função da temperatura mostram uma transição de fase de (Y,TR)CrO4 com estrutura tetragonal e grupo espacial I41/amd para a fase do tipo perovskita (Y,TR)CrO3 que possui estrutura ortorrômbica pertencente ao grupo espacial Pbnm. Estes resultados foram também confirmados através de medidas XANES in situ em função da temperatura na borda K do Cr, os quais apresentam uma mudança significativa no perfil XANES e na energia de pré e pós borda devido a mudança do estado de oxidação Cr5+ (TR,YCrO4) para o estado de oxidação Cr3+ (TR,YCrO3). Esses resultados também mostram que a depender do íon Y ou TR, as temperaturas de transição de fase sofrem alterações. As medidas de magnetização em função do campo magnético e da temperatura para as amostras da série YFe1-xCrxO3 (0,5 ≤ x ≤ 1) apresentam ordenamento antiferromagnético acompanhado de um ferromagnetismo fraco. Nesses resultados também foi observado uma forte dependência da TN com a concentração de Fe na estrutura. O fenômeno de magnetização reversa foi observado para a amostra YFe0,5Cr0,5O3, e os resultados mostram que este fenômeno tem forte dependência com o campo aplicado. As medidas de magnetização em função do campo magnético e da temperatura indicam um ordenamento ferromagnético para as amostras (Y,Dy,Gd)CrO4 e antiferromagnético para (Nd,Pr)CrO4, onde as temperatura de transição magnética ocorreram entre 6 e 22 K. Já para os sistemas (Dy,Gd,Nd,Pr)CrO3 as amostras apresentaram ordenamento antiferromagnético predominantes, geralmente com duas transições TN1 e TN2