Estructura y Reactividad de Sólidos Inorgánicos

- TITULO: “Nuevos óxidos mixtos de tipo perovskita con propiedades multiferroicas”. (MAT2010- 20117)

- Entidad financiadora: Dirección General de Investigación. Ministerio de Educación y Ciencia

- Resumen: La finalidad del proyecto es obtener nuevos óxidos mixtos de manganeso de tipo perovskita, con propiedades magnetoelectrónicas, analizar los cambios estructurales que se producirán al introducir diferentes cationes en las subredes A y/o B de la estructura básica y caracterizar su comportamiento eléctrico y magnético. Las sustituciones catiónicas propuestas se orientan hacia la modulación de tales propiedades y permiten prever que manifiesten comportamientos multiferroicos. Los sistemas elegidos pueden clasificarse en dos grupos, en función de su composición y métodos de preparación:

1. Estudio de óxidos de estequiometrias A2–xA’xMn2–yTiyO6 (A = Sr, Ba; A’ = Bi, Ln), en dos series: 1.a) composición 1:1 de la subred B (y = 1), A2–xA’xMnTiO6, con valores de x comprendidos entre 0 y 2; 1.b) composición 1:1 en la subred A (x = 1), AA’Mn2–yTiyO6, con valores de y entre los límites 0 y 2. En función de los resultados, se explorarán otros intervalos de sustitución que den una perspectiva global a nuestro estudio. Todos estos materiales derivan de los sistemas BiMnO3 y LnMnO3 (Ln = La - Lu), conocidos estos últimos como manganitas hexagonales, y con atractivas propiedades magnetoelectrónicas. La introducción de Bi en la subred A de estas perovskitas producirá modificaciones estructurales en las que previsiblemente esté presente el ordenamiento orbital y/o de carga de las manganitas, dando lugar a materiales aislantes en los que pueden coexistir el ferromagnetismo y la ferroelectricidad.

2. Síntesis de las perovskitas simples BiMnO3 y LnMnO3 (Ln = La - Lu) utilizando agua supercrítica como medio de reacción. Este método está demostrando ser muy adecuado para obtener fases puras a temperaturas bajas, que serían metaestables en otras condiciones de síntesis, y permite controlar la morfología y el tamaño de los sólidos obtenidos. Complementariamente, se abordaría la preparación de fases mixtas A1–xA’xMnO3. En todos los casos se estudiará la variación de las propiedades de estos compuestos al disminuir el tamaño de partícula hasta la escala nanométrica.

La caracterización estructural y microestructural de todos los derivados se llevará a cabo por DRX y ME/DE. Eventualmente se hará uso de las técnicas de sincrotrón y de difracción de neutrones para refinamientos estructurales y resolución de estructuras magnéticas de interés. Asimismo se realizará la caracterización magnetoelectrónica de todas las fases mediante las técnicas adecuadas: medidas de susceptibilidad magnética y de permitividad. Por último, las propiedades se interpretarán mediante los modelos adecuados.

- TITULO: “Preparación de óxidos y sulfuros mixtos tipo espinela, nanocristalinos, con propiedades magnetocalóricas”. Programa de Grupos de Investigación Validados Santander-UCM GR35/10-B

- Entidad financiadora: Santander-UCM

- Resumen: El proyecto que se presenta consiste en preparar óxidos y sulfuros metálicos de tipo espinela que, previsiblemente, posean propiedades magnetocalóricas de interés. Incluye su diseño, síntesis, caracterización estructural, medida e interpretación de dichas propiedades. La importancia de su estudio viene motivada por el desarrollo actual de la Ciencia de Materiales sólidos en este contexto y por la necesidad de disponer de nuevos efectos y aplicaciones

Las líneas de trabajo a desarrollar consisten en la obtención de materiales magnéticos sólidos (óxidos y sulfuros con estructura espinela) con baja toxicidad que puedan ser fácilmente sintetizados o reciclados y que presenten efecto magnetocalórico para su posible aplicación en el ámbito de la refrigeración magnética.