estado solido

Download Estado Solido

Post on 12-Aug-2015

50 views

Category:

Documents

8 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

Simposio de

Fsica del Estado Slido

XXXII Reunin Bienal de la Real Sociedad Espaola de Fsica

Influencia del campo magntico en el mdulo elstico y el amortiguamiento del hierro y cobalto purosA . L . Morales, A . J . Nieto, J . M . Chicharro y P . PintadoDepartamento de Mecnica Aplicada e Ingeniera de Proyectos, Universidad de Castilla-La Mancha, 13071 Ciudad Real, Spain; AngelLuis.Morales@uclm.es.

El principal objetivo de este trabajo es caracterizar la dependencia del mdulo elstico y del amortiguamiento con los campos magnticos (efectos E y , respectivamente) en especmenes de hierro y cobalto puros. La razn por la que se pretende realizar dicha medida radica en la elevada cantidad de informacin que se puede obtener: directamente, ambas medidas muestran la influencia de los campos magnticos y la tensin en medidas acusto-elsticas y en la fabricacin de materiales magnticos; indirectamente, proporcionan detalles valiosos sobre la anisotropa, estructura de dominios y tensiones internas [1,2]. Para su medicin se emplea un mtodo recientemente publicado que aporta numerosas ventajas en relacin a otros existentes [3]. Antes de mostrar los resultados obtenidos conviene definir correctamente las magnitudes a caracterizar. Respecto al efecto E, ste fenmeno puede ser definido como

ES - ED DE E = ED

(1)

donde ED y ES representan el mdulo elstico desmagnetizado y saturado, respectivamente. Considerando ahora el amortiguamiento magnetomecnico, su definicin se vuelve algo ms compleja pues el amortiguamiento tambin depende crticamente de la amplitud de la oscilacin a la que se somete el espcimen para su medicin. Por tanto, el efecto (en trminos de capacidad de amortiguamiento especfico) ser definido como sigue

} S, v - } D , v D}v }v = } D, v

(2)

donde D y S representan la capacidad de amortiguamiento especfico en el estado desmagnetizado y saturado, respectivamente, mientras que denota la tensin axial a la que se calcula dicha variacin de amortiguamiento. La Figura 1 muestra la variacin del mdulo elstico y de la capacidad de amortiguamiento especfico en un espcimen de hierro de pureza 99.99%. Atendiendo a la evolucin del mdulo elstico, se observa una tendencia muy similar a la del nquel [3], aunque con variaciones notablemente inferiores: 0.20% frente al 5% del nquel. Si nos fijamos ahora en la grfica del amortiguamiento magnetomecnico, las tres curvas representadas se corresponden con tres valores de tensin distintos: 0.75 MPa (lnea continua), 0.50 MPa (lnea con guiones) y 0.25 MPa (lnea punteada). Concretamente, se observa que mayores tensiones implican valores de amortiguamiento ligeramente superiores pero sin afectar a la tendencia del amortiguamiento en funcin del campo aplicado. Precisamente esta tendencia resulta muy interesante en comparacin con otros materiales. En el caso del nquel [3] exista un pico de amortiguamiento correspondiente a una fase de aumento del amortiguamiento por desplazamiento de fronteras de los dominios y un posterior descenso hasta saturacin. Ahora, en el caso del hierro, en lugar de un pico se observan dos, lo que puede ser explicado por dos mecanismos distintos de desplazamiento de fronteras (90 y 180) que se activan a distintos niveles energticos. 349

Simposio de Fsica del Estado Slido

Figura 1.EfectoEyenelhierropuro. La Figura 2 muestra los mismos resultados para el caso de un espcimen de cobalto de pureza 99.90%. Dado su elevado campo de saturacin (10000 Oe), la bobina del sistema experimental [3] no permite saturar totalmente la muestra aunque s se alcanza a medir la zona de campos magnticos de mayor influencia. Atendiendo a la variacin del mdulo elstico, sta es del orden de la del hierro, pero principalmente cabe destacar un descenso en los valores a medida que se incrementa el campo, algo contrario a lo que ocurre en el hierro y en el nquel [3]. Respecto del amortiguamiento, las curvas de las tres tensiones ensayadas corroboran que mayores tensiones implican un mayor amortiguamiento. Finalmente, slo queda reiterar que la zona de descenso hasta saturacin queda fuera del rango de la bobina.

Figura 2.EfectoEyenelcobaltopuro.

Referencias[1] P.T. Squire, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 87, 299-310 (1990). [2] G.W. Smith y J.R. Birchak, Journal of Applied Physics, 40, 5174-5178 (1969). [3] A.L. Morales, A.J. Nieto, J.M. Chicharro y P. Pintado, Meas. Sci. Technol., 19, 125702 (2008).

350

XXXII Reunin Bienal de la Real Sociedad Espaola de Fsica

Propiedades electrnicas y magnticas de superredes de manganitas y titanatosF . Y . Bruno1, J . Garcia-Barriocanal1, N . M . Nemes1, A . Rivera-Calzada1, Z . Sefrioui1, C . Len1, J . Santamara1, M . Garca-Hernndez2, M . Varela3 y S . J . Pennycook3GFMC. Dpto. Fsica Aplicada III, Universidad Complutense de Madrid, 28040 Madrid (Spain). Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid-CSIC, Cantoblanco E-28049 Madrid (Spain). 3 Materials Science and Technology Division, Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, TN 37831-603, (U.S.A).1 2

El estudio de la reconstrucin electrnica que ocurre en las interfases entre xidos complejos se ha convertido en uno de los temas centrales de estudio en la ciencia de sistemas electrnicos fuertemente correlacionados [1]. La transferencia de carga que ocurre en la interfase entre dos materiales modifica las propiedades de estos y puede estabilizar nuevas fases en las interfases. La posibilidad de entender y controlar la transferencia de carga en una interfase permitir mejorar el funcionamiento de dispositivos basados en xidos complejos. En este trabajo mostramos nuestro estudio sobre superredes de LaMnO3/SrTiO3 (LMO / STO) y La0.7Sr0.3MnO3/SrTiO3 (LSMO/STO). El LMO es un aislante de Mott antiferromagnetico y el STO es un aislante de bandas. Cuando se forman superredes con estos materiales se observa que dependiendo de los espesores relativos de LMO y STO las superredes tienen carcter metalico (ferromagntico) o aislante. Utilizando espectroscopia de prdida de energa de electrones (EELS) mostramos que este comportamiento esta relacionado con la transferencia de carga a travs de la interfase. Mas an demostramos que la reconstruccin electrnica en esta interfase se presenta como transferencia de electrones desde el LMO al STO y ocurre cuando los parmetros de red del LMO estn relajados y no ocurre cuando los parmetros de red del LMO coinciden con los del STO. Relacionaremos este estudio con la reconstruccin electrnica que ocurre en la interfase LSMO/STO [2]. El LSMO es una material ferromagntico con temperatura de Curie de 370K y presenta un 100% de polarizacin de espn. Los intentos por utilizar este material en dispositivos como uniones tnel magnticas han tenido relativo xito. Se han logrado uniones tnel magnticas LSMO/STO/LSMO que presentan altos valores de magnetorresistencia a bajas temperaturas (5K), pero la magnetorresistencia decae al aumentar la temperatura y desaparece para valores menores que la temperatura de Curie. Debido a que los electrones que intervienen en el fenmeno de tnel provienen de la interfase dilucidar el comportamiento magntico de la interfase es de primera importancia. En este contexto hemos crecido una serie de superredes en las que el espesor de la capa de LSMO se mantiene constante e igual a 6 celdas unidad y se varia el espesor de STO. Al ser el LSMO tan delgado se espera que la seal magntica sea fundamentalmente la seal de la interfase. En la Figura 1 observamos ciclos de histresis magnticos (A) y la dependencia de con la temperatura de la imanacin (B) para las superredes y para una pelcula delgada de LSMO, es importante notar que el espesor total de LSMO es constante en todas las muestras. En la figura 2 mostramos las imanacion de saturacin (A) y la temperatura de Curie (B) para la serie de muestras. El notable incremento en la imanacion de saturacin y la temperatura de Curie cuando el espesor de STO es menor que 4 celdas unidad as como el incremento en conductividad nos muestra que el STO juega un papel fundamental en el comportamiento de las superredes. Medidas de perdida de energa por electrones muestran que cuando el STO es delgado el estado de valencia del Ti cambia de

351

Simposio de Fsica del Estado Slido

+4 a +3.7, es decir existe una transferencia de carga del LSMO al STO. Nosotros mostramos que esta transferencia de carga convierte al STO en metlico y quizs ferromagntico posibilitando que el magnetismo en las muestras sea mas robusto.

Figura 1. Ciclos de histresis (A) y la dependencia de con la temperatura de la imanacin (B) para las superredes y para una pelcula delgada de LSMO (negro) para muestras con espesor de LSMO constante. (C) Imanacin de saturacin y temperatura de Curie (D) para la misma serie de muestras.

Referencias[1] N Nakagawa, HY Hwang, and DA Muller, Nat. Mater. 5, 204 (2006). [2] M. Izumi, Y. Ogimoto, Y. Okimoto, T. Manako, P. Ahmet, K. Nakajima, T. Chikyow, M. Kawasaki, and Y. Tokura, Phys. Rev. B 64, 064429 (2001). Trabajo financiado por CICYT MAT 2008 06517.

352

XXXII Reunin Bienal de la Real Sociedad Espaola de Fsica

Polimorfismo y Propiedades Dielctricas del Molibdato de EuropioM . E . Torres1, C . Guzmn-Afonso1, C . Gonzlez-Silgo2, A . D . Lozano-Gorrn3, J . Gonzlez-Platas2, Nanci Sabalisck1, Emilio Matesanz4, P . Rodrguez-Hernndez 2 y S . Radescu2Departamento de Fsica Bsica, Universidad de La Laguna, 38200 Tenerife, metorres@ull.es. Departamento de Fsica Fundamental II, Universidad de La Laguna, 38200 Tenerife. 3 SIDIX, SEGAI; Campus de Anchieta, Avda. Astrofsico Fco. Snchez s/n 38206 Tenerife. 4 C.A.I. Difraccin de Rayos X, Universidad Complutense de Madrid.1 2

El Eu2(MoO4)3 es un compuesto con interesantes propiedades dielctricas y transiciones de fase que se puede sintetizar por reaccin de estado slido obtenindose dos fases (polvo cristali