| Summary: | El objetivo general de esta tesis doctoral es diseñar, sintetizar y caracterizar a través de diferentes técnicas, nuevos materiales que presenten potenciales aplicaciones en dispositivos tecnológicos para la conversión de energía (termoeléctricos) y el almacenamiento de información (magnetoeléctricos y ferroeléctricos). Se diseñó la síntesis de 2 grandes familias estructurales que potencialmente pueden presentar las propiedades de interés: Dicalcogenuros del tipo M1-xNxTe2, con M, N= Ir, Rh y Pd y Perovskitas del tipo Lu1-xAxMO3 con A= Ba o Sr y M= Fe, Mn o Cr. Para obtener los materiales propuestos, se hizo uso de dos métodos de síntesis muy diferenciados: método cerámico en ampollas de cuarzo evacuadas al vacío y método sol-gel. La síntesis fue exitosa en la mayoría de los casos. Los materiales obtenidos no han sido reportados ni informados en bibliografía previamente, generando un gran impacto en la ciencia de materiales. Estos nuevos compuestos obtenidos se describen de manera resumida de la siguiente forma: o Familias de dicalcogenuros: Rh1-xIrxTe2, Ir1-xPdxTe2 y Rh1-xPdxTe2 con (0≤x≤1), potenciales materiales termoeléctricos, cuya síntesis fue realizada a través del método cerámico en ampollas de cuarzo evacuadas al vacío. Estos compuestos fueron identificados y caracterizados estructuralmente por difracción de rayos X de polvos con radiación sincrotrón (DRXP-RS) y difracción de rayos X de polvos (DRXP). Con estas técnicas se pudo determinar que todos los dicalcogenuros formados poseen una estructura en capas perteneciente al grupo espacial 𝑃3̅𝑚1 (tipo CdI2). La composición IrTe2 presenta una transición de fase de primer orden de la fase hexagonal 𝑃3̅𝑚1 a una fase triclínica 𝑃1̅, la cual fue monitoreada por DRXP-RS. La caracterización magnética se realizó mediante medidas de magnetización vs temperatura, la cual permitió XI determinar su comportamiento de paramagneto de Pauli. El estudio de las propiedades de transporte eléctrico fue realizado a través de medidas de resistividad eléctrica (), coeficiente Seebeck (S) y conductividad térmica (κ), todas medidas en el rango 4-300K (a excepción de S, el cual fue medido en el rango 70-300K). o Familias de perovskitas LuFe1-xCrxO3 con x=0,25;0,45;0,55 y 0,75 para las cuales se estudiaron sus propiedades magnéticas. Se sintetizaron en forma policristalina a través de un método sol-gel. Para caracterizar la estructura cristalográfica y magnética se realizaron medidas de DRXP, difracción de neutrones (DNP) y medidas de magnetización en función de la temperatura. Cristalizan en el grupo espacial ortorrómbico Pbnm y para interpretar las estructuras magnéticas se empleó el método basado en el uso de representaciones irreducibles de los grupos espaciales magnéticos que se corresponden con el grupo espacial Pbnm. En las composiciones x=0,45 y x=0,55 se observa el fenómeno de magnetización reversa (MR) en el cual, la magnetización cambia el signo a una dada temperatura. Para comprender este fenómeno, se realizaron simulaciones numéricas con el método de MonteCarlo usando el modelo clásico de Heinsenberg. Se usaron sistemas homogéneos e inhomogéneos para reproducir con éxito el comportamiento magnético de estas perovskitas. Para comprobar la premisa de la posible existencia de nanoclusters magnéticos, se realizaron experimentos y simulaciones con sistemas inhomogéneos con clusters bien definidos. o Familias de perovskitas Lu1-xSrxFe0.5Cr0.5O3 con (0≤x≤1), cuya síntesis fue realizada a través de un método sol-gel. A través de DRXP se determinó que solo con x=0 y x=0,1 se obtienen perovskitas puras pertenecientes al grupo espacial Pbnm. El resto de las composiciones presenta la impureza SrCrO4 y a partir de x=0,7; la impureza SrFe11O19. Por tal motivo, el estudio se enfocó en la caracterización del compuesto SrCrO4 y del XII cambio de estado de oxidación del Cr en todas las muestras, a través de distintas espectroscopias de rayos X con diferentes metodologías de análisis de datos. En las perovskitas puras LuFe0,5Cr0,5O3 y Lu0,9Sr0,1Fe0,5Cr0,5O3, las medidas de magnetización vs temperatura muestran el fenómeno de MR y la adición de Sr da origen al cambio de Cr3+ a Cr4+, modificando así, la Tcomp (temperatura en la cual cambia el signo de la magnetización) y el máximo de magnetización. o Familias de perovskitas Lu1-xBaxFe0,5Mn0,5O3 con x=0; 0,1; 0,2 y 0,3, cuya síntesis fue realizada a través de un método sol-gel. A través de DRXP se determinó que las perovskitas pertenecen al grupo espacial hexagonal P63cm con celda hexagonal. La adición de Ba2+ en el mismo sitio cristalográfico que el Lu3+, produce cambios en los estados de oxidación de los metales de transición (Mn3+ a Mn4+ y/o Fe3+ a Fe4+). Las medidas de espectroscopia de rayos X permitieron determinar que a medida que aumenta x, ocurre el cambio de Mn3+ a Mn4+. El comportamiento magnético cambia significativamente al incrementar el contenido de Ba2+, debido a la aparición de la fuerte interacción de doble intercambio ferromagnética Mn3+-Mn4+.
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