Modulación de las propiedades magnéticas del YIG mediante dopaje con Ce3+

Resumen

La ferrita con estructura tipo granate, Y₃Fe₅O¹², (YIG), posee propiedades tales como: alta resistividad eléctrica y pocas pérdidas por corriente inducida, así como una fácil magnetización de saturación y baja coercitividad al aplicarle campos magnéticos pequeños, convirtiéndolo en un material ampliamente utilizado en dispositivos electrónicos que operan en el rango de las microondas. Su estructura cristalina cúbica, donde se presentan tres tipos de posiciones intersticiales, tetraédricas, octaédricas y dodecaédricas, brinda la posibilidad de modular algunas de estas propiedades, mediante el dopaje catiónico con tierras raras. En este trabajo se sintetizaron compuestos Ce_xY_3-xFe₅O₁₂ (0 ≤ x ≤ 0.5, Δx=0.1), para tal fin se prepararon mezclas estequiométricas de Y₂O₃, Ce₂(CO₃)₃ y Fe₂O₃, las cuales se sometieron a molienda de alta energía durante 5 h, posteriormente se trataron térmicamente hasta 1400°C durante 2h. Mediante Difracción de Rayos X se determinó que la fase tipo granate se conserva para todos los niveles de dopaje. Adicionalmente, mediante Microscopia Electrónica de Barrido se observó la obtención de partículas redondeadas de 500 nm de diámetro con una gran cantidad de aglomerados. Los resultados de magnetometría de muestra vibrante, mostraron que el Ce³⁺ no modifica el valor de la magnetización de saturación, sin embargo, disminuye notablemente la coercitividad, hasta valores de 47.68 Oe.