Sistemas mixtos de metales de transición y tierras raras : efecto de la presión hidrostática

Abstract

RESUMEN: Las técnicas de alta presión permiten investigar los cambios en las propiedades electrónicas de los materiales modificando la estructura local (distancias de enlace, número de coordinación y simetría) o la estructura cristalina sin modificar su composición química. Las propiedades ópticas y magnéticas de los materiales basados en metales de transición y lantánidos están relacionadas con los niveles electrónicos d y f, respectivamente, donde se sitúan los electrones de valencia. Los estados electrónicos asociados a estos niveles electrónicos f y d presentan diferente dependencia respeto a la fuerza del campo cristalino, creado por los iones vecinos. De modo que la modificación de las distancias mediante presión hidrostática permite estudiar la variación de las propiedades ópticas y/o magnéticas. Este trabajo pretende poner de manifiesto además de la dependencia de las propiedades ópticas de estos iones, cómo se pueden inducir fenómenos de piezocroísmo y transferencia de energía entre metales de transición y tierras raras cuando ambos tipos de iones están presentes en la misma red cristalina. Para el estudio de las muestras se ha utilizado una celda de yunques de diamante. Posteriormente, se ha realizado un análisis de la luminiscencia y absorción de la muestra tanto en condiciones ambiente como en función de la presión.

ABSTRACT: High pressure techniques allow to investigate changes in the electronic properties of materials by modifying the local structure (bond distances, coordination number and symmetry) or the crystalline structure without modifying its chemical composition. The optical and magnetic properties of materials based on transition metals and lanthanides are related to the electronic levels d and f, respectively, where the valence electrons are located. The electronic states associated with these electronic f and d levels have a different dependence on the strength of the crystalline field created by neighboring ions. So that the modification of the distances by means of hydrostatic pressure, allows to study the variation of optical and/or magnetic properties. The aim of this work is to highlight the dependence of the optical properties of these ions and how piezochromism and energy transfer phenomena can be induced between transition metals and rare earths ions when both are present in the same host lattice. For the study of the sample a diamond anvil cell has been used. Later on, the analysis of absorption and luiminiscence properties was carried out, either at ambient condition or at high hydrostatic pressure.