Proposals package from May 2015

La ferrita comercial se ha utilizado como referencia para el resto de rutas anteriores. De la misma forma que en las síntesis anteriores, se realiza con ella una molienda a distintos tiempos y posteriormente tratamientos térmicos a distintas temperaturas, con el fin de estudiar su comportamiento. En la nomenclatura de las muestras, el sufijo primero después del identificativo COM, indica las horas de molienda, mientras el segundo sufijo de existir, corresponde a la temperatura (COMXXh-YYYC).

En la figura 6.20 se muestran los ciclos de histéresis a 5 Y 300 K de las muestras molidas. El campo coercitivo tiene más intensidad a 5 K, alcanzando su mayor valor para la muestra COM50h, estando todas con valores muy próximos en un entorno de 300 a 395 Oe.

La muestra de ferrita comercial inicial COM0 ya tiene una cierta imanación, al tener un grado de inversión de 0.25.

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Figura 6.20 Curva de imanación a 5 K, con detalle a bajo campo en el inset inferior y (B) imanación a 300 K.

La evolución de las curvas ZFC-FC para estas muestras de desorden producidas por la molienda (figura 6.21 A, B, C y D) muestran un ensanchamiento de pico e incremento de la temperatura de glassy (de A a C), para terminar en (D) en una forma más FiM y Tv superior a 300 K.

Figura 6.21 Curvas ZFC-FC (A) Ferrita comercial origen (B) con media h de molienda (C) 2 h de molienda (D) 50 h de molienda Curva de imanación a 5 K , con detalle a bajo campo en el inset inferior y (B) imanación a 300 K.

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De igual forma las medidas magnéticas de las muestras tratadas térmicamente (figura 6.22), tienen una evolución a menor imanación de saturación cuando crece la temperatura de recocido, tanto para 5 y 300 K.

Figura 6.22 Curvas de imanación muestras recocidas a partir de COM50h a 5 K (A) y 300 K (B).

Las curvas de imanación a 300 K (figura 6.22A) indican una disminución de imanación fuerte desde la muestra de 50 h molidas al recocido de 400 ºC, llegando a una curva próxima a la paramagnética a 600 ºC.

Las medidas magnéticas de ZFC-FC se realizan con campo aplicado de 100 Oe para las muestras recocidas a 400, 500 y 600 ºC (figura 6.23) a partir de la ferrita molida 50 h. El máximo de la curva ZFC corresponde a la temperatura de bloqueo o de glassy en el caso de un comportamiento de vidrio de espín.

La distancia entre el punto de encuentro entre las dos ramas y la temperatura de bloqueo, indica las posibles inhomogeneidades de tamaño, que será mayor cuanta más acción en tiempo de molienda mecánica se realiza. Para la muestra COM50h- 600C en C) es donde hay menos separación entre dichas ramas.

Como se muestra en la figura la temperatura de vidrio disminuye entre 400 y 500 ºC de temperatura de recocido y sobre todo la distancia entre Tv y Tirr también disminuye

cuando aumenta la temperatura de recocido de 400 a 600 ºC, lo que implica menor dispersión de tamaño de partículas. Cabe destacar que en este caso, a diferencia de los anteriores de mecanosíntesis y Sol-Gel, entre las temperatura de recocido de 500 y 600 ºC no hay apenas variación en la Tv, situándose en torno a 100 K, mientras en las

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Figura 6.23 Curvas ZFC-FC de COM50h-400C (A), COM50h-500C (B) Y COM50h-600C (C).

Teniendo en cuenta la evolución de la imanación de saturación en los procesos de desorden y orden, se identifica una tendencia muy paralela para la medición realizada a 5 K como a temperatura ambiente (figura 6.24).

Figura 6.24 Curva comparativa de Ms en función del tiempo de molienda y temperatura de recocido a partir de 50 h.

En la tabla 6.6 se exponen los datos magnéticos de ambas fases de desorden por molienda y orden por recocido.

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Tabla 6.6 Valores de imanación de saturación (Ms), campo coercitivo (Hc) y temperatura de vidrio de espín (Tv). Muestra Ms (emu/g) _{Hc a 5 K} (Oe) Tv (K) 5 K 300 K COM0 44.0(4) 4.7(1) 356(2) 40 COM0.25h 43.9(4) 7.1(1) 325(2) 47.3 COM0.5h 45.6(5) 8.7(1) 317(2) 56.7 COM1h 47.4(5) 10.8(1) 300(2) 68.5 COM2h 54.0(5) 17.2(2) 310(2) 87 COM50h 78.0(8) 41.2(4) 395(2) 300 COM50h-400C 51.0(5) 17.9(2) 542(3) 128 COM50h-500C 31.5(3) 7.1(1) 790(3) 90 COM50h-600C 23.7(2) 6.20(1) 810(3) 102

Se han sombreado las muestras COM2h y COM50h-400C que, aunque muestran unos valores de imanación Ms a 5 y 300 K prácticamente iguales, el campo coercitivo crece significativamente en la segunda muestra, al igual que Tv.

Por otro lado, se ha estudiado el comportamiento del campo coercitivo Hc a 5 K con el tiempo de molienda y posteriores recocidos a temperaturas crecientes.

El resultado presentado en la figura 6.25 es que el Hc crece cuando se realizan tratamientos térmicos, es decir, cuando más se ordenan los cationes en sus correspondientes sitios octaédricos y tetraédricos.

Figura 6.25 Variación de Hc a 5 K, por tiempos de molienda, 15, 30 min, 1, 2 y 50 h y temperaturas de recocidos de 400 a 600 ºC.

VI. PROPIEDADES MAGNÉTICAS

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Lo que tiene sentido ya que a bajas temperaturas recupera el régimen AFM de la espinela normal, y el aumento Tv se debe al aumento del tamaño de partícula o

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6.5 Referencias

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VI. PROPIEDADES MAGNÉTICAS

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Capítulo VII

VII. DISCUSIÓN

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