Caracterización De Ferritas

Preparación y caracterización de ferritas
de Mn-Zn para diferentes aplicaciones
Mercedes Arana
Dra. Paula G. Bercoff
Marzo de 2011
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CLASIFICACIÓN: 81.05.-t
PALABRAS CLAVES: FERRIMAGNETISMO, ESTRUCTURA, MAGNETIZACIÓN,
DISTRIBUCIÓN CATIÓNICA, RIETVELD.
RESUMEN
En este trabajo se estudiaron ferritas de Mn-Zn sustituidas con Li y sin sustituir, fabricadas por el
método sol-gel deautocombustión. Las muestras estudiadas fueron calcinadas en diversas atmósferas y
temperaturas que tuvieron efectos diferentes sobre ellas.
Se caracterizaron estructural y magnéticamente los productos obtenidos de cada tratamiento
térmico. Se encontró que la incorporación de Li provoca un aumento en la magnetización de saturación de
las muestras y promueve una disminución en la aparición de fasessecundarias.
Se eligieron las muestras con propiedades magnéticas óptimas, se observaron las propiedades
morfológicas y se analizaron sus difractogramas por el método de Rietveld. Esto permitió correlacionar las
propiedades estructurales y magnéticas a través de la construcción de un modelo teórico de distribución
catiónica cuya validez se corroboró con los datos medidos.
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AgradecimientosAgradezco en primer lugar a mi directora, la Dra. Paula G. Bercoff, quien con
dedicación y entusiasmo constantemente me incentivó a avanzar, con certeza de que
siempre se puede lograr lo que se quiere con pasión.
Quiero agradecer también a los integrantes del grupo Ciencia de Materiales
(FaMAF), quienes me recibieron en su lugar de trabajo con los brazos abiertos y no
dudaron en ayudarmecuantas veces lo necesité.
Quiero destacar la ayuda del Lic. Víctor Galván, quien paciente e
incondicionalmente transmitió sus conocimientos proporcionando una herramienta clave
para el desarrollo de este trabajo, motivo por el cual agradezco enormemente.
Agradezco también a la Srta. Eugenia De Fazio y a la Dra. Silvia E. Jacobo
(LAFMACEL-FIUBA) por la asistencia brindada en la preparacióninicial de las muestras.
Finalmente agradezco a CONICET y SECyT-UNC por financiar este trabajo.
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A mis padres y hermano
A mi abuela
A Matías
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Índice
1. Introducción..........................................................................................................
1.1. Breve historia del magnetismo……………………………………………
1.2. El rol del magnetismo en la tecnología eindustria…………………….....
1.3. Ferritas de Mn-Zn. Estado del arte………………………………….........
1.4. Objetivo de este trabajo………………………………………………......
2. Bases Teóricas.......................................................................................................
2.1. Comportamiento macroscópico de sistemas magnéticos…………………
2.1.1. Ciclos de histéresis…………………………………………..........
2.1.2. Interacción de intercambio………..………………………………2.1.3. Susceptibilidad magnética y temperatura de Curie…………........
2.2. Ferrimagnetismo. Ferritas espinelas……………………………………...
2.2.1. Ferrimagnetismo………………………………………………….
2.2.2. Ferritas espinelas………………………………………………....
2.2.2.1. Estructura cristalina……………………...…………………...
2.2.2.2. Distribución de iones metálicos en sitios A y B……………...
2.2.2.3. Ferritas mezcladas con Zn ……………………………….......2.2.3. Estructura magnética……………………………………………...
2.2.4. Interacción de intercambio en ferritas espinelas………………….
2.3. El método de Rietveld…………………………………………………….
2.3.1. El método…………...…………………………………………….
2.3.2. Factores que influyen en los refinamientos……………………....
2.3.3. Parámetros a refinar……………………………………………....
2.3.4. Criterios de convergencia………………………………………...
3. Aspectosexperimentales.......................................................................................
3.1. Fabricación de las muestras...…………………………………….............
3.1.1. El método sol-gel………………………………………………....
3.2. Propiedades morfológicas………………………………………………...
3.3. Propiedades estructurales………………………………………………....
3.4. Propiedades magnéticas………………………………………..................
3.5. Tratamientos...