Vacâncias de oxigênio e diluição de ítrio no pirocloro geometricamente frustrado Gd2Ti2O7

• Autor(a) principal: Ramón, Jonathan Gustavo Acosta
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-22022016-170657/
• topic: Defeitos Estruturais; Geometrically Frustrated Magnets; Magnetos Geometricamente Frustrados; Pirocloro; Pyrochlore; Structural Defects

O composto magnético geometricamente frustrado Gd2Ti2O7 da família dos pirocloros apresenta um comportamento bastante interessante, sendo que a natureza da fase magnética em baixas temperaturas se encontra ainda sob intenso debate. Este material entra em um estado antiferromagnético parcialmente ordenado à temperatura T1N ~ 1 K, apresentando outra transição de fase em T2N ~ 0.7 K. Neste trabalho é investigada a física de baixas temperaturas de amostras de Gd2Ti2O7 com defeitos estruturais tais como vacâncias de oxigênio e diluição de ítrio. Amostras policristalinas com composição Gd2Ti2O7 e Gd2-xYxTi2O7 foram sintetizadas em diferentes condições por uma rota alternativa conhecida como método sol-gel. O refinamento de um modelo para os dados de difração de raios X mostra que vacâncias de oxigênio são os principais defeitos estruturais neste material. As vacâncias de oxigênio resultam numa ligeira diminuição de T1N e numa redução da magnetização de saturação. A diluição da rede com ítrio leva a uma clara diminuição de T1N e da temperatura de Curie-Weiss. Medidas de calor específico evidenciaram as duas transições T1N e T2N no composto com menor grau de vacâncias de oxigênio. A análise da contribuição magnética ao calor específico Cm em baixas temperaturas, 0.39 K < T < 0.68 K, revelou um comportamento proporcional a T^2 previamente discutido na literatura. Entretanto, verificamos que uma dependência T^3, usualmente encontrada em antiferromagnetos convencionais, descreve igualmente bem nossos dados experimentais resultando em uma velocidade de magnons consistente com a apresentada por outros pirocloros.