Interacciones magnéticas y efectos anómalos en aleaciones nanométricas de tierras raras

Abstract

RESUMEN: El objetivo principal del presente trabajo ha sido la producción de muestras en escala nanométrica de aleaciones de Tierras Raras con el fin de estudiar las interacciones magnéticas que dan lugar a fenómenos de orden/desorden (TbCu2) y los efectos anómalos que surgen al utilizar iones de Tierra Rara pesados (Yb). Para ello, se ha empleado una ruta física de producción de nanopartículas como es la molienda mecánica (aproximación Top−Down). Las medidas de Difracción de Rayos X permiten comprobar el mantenimiento de la red cristalina en estado nanométrico. La caracterización magnética (imanación DC, susceptibilidad AC) ha permitido comprobar los diferentes estados de orden (Antiferromagnetismo, Ferrimagnetismo) y desorden (Super Spin Glass, Superparamagnetismo, Paramagnetismo) magnéticos de las muestras producidas. Finalmente, las medidas de calor específico permiten determinar las propiedades termodinámicas del sistema Yb0.2Lu0.8Al3 bulk, evidenciando una correlación electrónica superior en esta muestra respecto de la habitual para aleaciones de Tierras Raras convencionales-metal 3d.

ABSTRACT: The aim of this work was the production of nanometric Rare Earth alloys in order to study the magnetic interactions that give rise to order/disorder phenomena (TbCu2) and the anomalous effects that appear when using heavy Rare Earth ions (Yb). To this effect, a physical route such as mechanical milling (Top − Down approach) has been used for the production of nanoparticles. X-ray diffraction measurements made it possible to verify the maintenance of the crystal lattice in the nanometric alloys. The magnetic characterization (DC magnetization, AC susceptibility) has allowed to ascertain the different states of magnetic order (Antiferromagnetism, Ferrimagnetism) and disorder (Super Spin Glass, Superparamagnetism, Paramagnetism) of the samples produced. Lastly, the specific heat measurements allow to determine the thermodynamic properties of the Yb0.2Lu0.8Al3 bulk alloy, revealing a higher electronic correlation than the expected for conventional Rare Earth-Metal 3d alloys.