Síntesis de partículas de épsilon-Fe₂O₃ mediante sol-gel : caracterización magnética y estructural

Abstract

Esta tesis se centra en la síntesis de partículas ¿-Fe2O3 mediante la técnica sol-gel de una forma sencilla, reproducible y de bajo coste. Este material presenta unas propiedades físicas inusuales para tratarse de un óxido de hierro convencional. Las más destacadas son su campo coercitivo de 20 kOe y ferroelectricidad a temperatura ambiente, es un semiconductor intrínseco tipo p con una energía del gap ~2.1 eV, y posee una frecuencia de resonancia ferromagnética por encima de los 80 GHz. Por todas estas propiedades tan interesantes se diseñan diferentes rutas químicas sol-gel para obtener partículas de ¿-Fe2O3.En la primera parte de la tesis se obtienen nanopartículas de ¿-Fe2O3 embebidas en sílice en forma de polvo con tamaños de partícula comprendidos entre 4 y 35 nm. La sílice proporciona una matriz tridimensional mesoporosa donde se alojan las partículas evitando la agregación entre micelas precursoras y promoviendo fases metaestables, como es la fase ¿-Fe2O3. La pureza de estas muestras sintetizadas es cercana al 90%. Los resultados obtenidos mediante XAS y CRM suponen los primeros espectros de ¿-Fe2O3 conocidos y con ellos, aparecen nuevas características y propiedades para diferenciarlos de otros óxidos de hierro. Además, se realiza un estudio magnético en función de la temperatura (5-1000 K) y se detectan dos transiciones magnéticas asociadas a ¿-Fe2O3...