Theoretical and experimental study of the electronic, crystalline, morphologic, compositional, magnetic and dielectric properties of the Sr2D y NbO6 material

• Ramiro Cardona ^[1] ; David A. Landínez-Téllez ^[1] ; Jairo Roa-Rojas ^[1]
  1. [1] Universidad Nacional de Colombia

     Universidad Nacional de Colombia

     Colombia

     
• Localización: DYNA: revista de la Facultad de Minas. Universidad Nacional de Colombia. Sede Medellín, ISSN 0012-7353, Vol. 84, Nº. 201, 2017, págs. 88-94
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Estudio teórico y experimental de las propiedades electrónicas, cristalinas, morfológicas, composicionales, magnéticas y dieléctricas del material Sr2D y NbO6
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• Resumen
  • español

    Se reportan resultados experimentales y teóricos de estructura cristalina, morfología, carácter magnético y eléctrico, y estructura electrónica para el material cerámico Sr2DyNbO6. Las muestras fueron producidas mediante reacción sólida. Resultados de difracción de rayos X muestran que el material cristaliza en una estructura monoclínica, grupo espacial P21/n. Imágenes de MEB muestran superficies granulares submicrométricas. La susceptibilidad en función de la temperatura revela una respuesta paramagnética con momento magnético 10.28μB. La histéresis de polarización en función del campo eléctrico a 300Kpermitió obtener una constante dieléctrica de 264.28. Cálculos de estructura electrónica por DFT sugieren que el material es semiconductor con brecha de energía 3.21 eV para la orientación espín arriba y 0.26 eV para espín abajo. El momento magnéticocalculado es 10.0μB, muy próximo del valor medido. Los parámetros de red obtenidos mediante la ecuación de Murnaghan están de acuerdo con los resultados experimentales en un 98.5%.

  • English

    We report experimental and theoretical results of crystal structure, morphology, magnetic and electric features, and electronic structure for the Sr2D y NbO6 ceramic compound. Samples were produced by the solid-state reaction recipe. X-ray diffraction experiments show that the material crystallizes in a monoclinic structure, P21/nspace group. SEM images exhibit a granular submicrometric surface. Temperature curves of magnetic susceptibility reveal a paramagnetic response. Curie law fitting permitted to obtain a magnetic moment 10.28μB. Polarization as a function of electric fields shows a hysteretic feature with 264.28 relative dielectric constant at 300 K. DFT calculations of electronic structure suggest the semiconductor character of this material, energy gap 3.21 eV for the spin-up polarization and 0.26 eV for spin-down. The calculated effective magnetic moment was 10.0μB, which is strongly in accordance with the measured value. The theoretical cell parameters obtained from the Murnaghan state-equation are 98.5% in agreement with the experimental result