Estudio del dopaje y caracterización de hexaferrita de estroncio con Gd+3 obtenida mediante mecanosíntesis

Resumen

En este trabajo se evalúan las propiedades magnéticas y la estructura cristalina  de la hexaferrita de estroncio (tipo M) dopada con Gd³⁺. Siguiendo la fórmula GdₓSr₁₋ₓFe₁₂O₁₉ (donde x=0, 0.1, 0.2, 0.3 y 0.4), se sintetizó una serie de hexaferritas mediante molienda de alta energía, empleando mezclas estequiométricas de Fe₂O₃, SrCO₃ y Gd₂O₃ durante 5 h y posterior tratamiento térmico a 850 °C. Los resultados  de  DRX  y  refinamiento  Rietveld  revelaron  la  presencia  de  una  fase prioritaria  de  tipo hexagonal, y al incrementar el nivel de dopaje se incrementa la cantidad de hematita (Fe₂O₃), debido a que Gd³⁺ ocupa posiciones de Sr²⁺, lo que promueve la formación de vacancias para mantener la electroneutralidad, disminuyendo la cantidad de hematita necesaria para la reacción. La coercitividad incrementa notablemente hasta 7 kOe, para niveles de sustitución (x) de 0.4 mol de Gd, los cuales son valores no reportados por otros métodos. La magnetización oscila entre 40 y 60 emu/g, lo cual depende  directamente  de  la  proporción  de  hematita  sin  reaccionar,  como  consecuencia  de  la temperatura y del incremento de anisotropía magnética provocada por el nivel de dopaje.