Resumen de Mecanosíntesis de Gd0.3Sr0.7Fe12O19: estructura cristalina y propiedades magnéticas

Félix Sánchez de Jesús, Felipe N. Tenorio, Claudia A. Cortés, M. Reyes Pérez, Ana M. Bolarin Miró

• español

  En este trabajo se presentan resultados del uso de molienda de alta energía para producir hexaferrita de estroncio dopada con gadolinio, Gd0.3Sr0.7Fe12O19. El objetivo de este trabajo fue estudiar la relación entre las condiciones de síntesis de los polvos de hexaferrita, la estructura cristalina y sus propiedades magnéticas (magnetización de saturación y coercitividad). Mezclas estequiométricas de polvos de Gd2O3, SrCO3 y Fe2O3, fueron sometidas a molienda durante 5 h, en un molino SPEX 8000D en atmósfera de aire, empleando una relación en peso bolas:polvo de 10:1. Los polvos molidos se sometieron a tratamiento térmico durante 2 h a temperaturas entre 500 y 1200°C. Se empleó difracción de RX para elucidar la estructura cristalina en función de la temperatura de tratamiento térmico. Las propiedades magnéticas se determinaron mediante el empleo de un magnetómetro de muestra vibrante (MMV). Los resultados mostraron que es factible obtener Gd0.3Sr0.7Fe12O19 con estructura hexagonal mediante mecanosíntesis y posterior tratamiento térmico a temperatura superior a 800°C, con la presencia de hematita, Fe2O3, que no ha reaccionado completamente. Incrementos de temperatura en el tratamiento no modifican la estructura cristalina, sólo disminuye la cantidad de hematita presente y por lo tanto, las propiedades magnéticas. Los polvos sintetizados presentaron alta coercitividad (7.7 kOe) y adecuada magnetización de saturación, 43.7 emu/g, a 18 kOe, un poco inferior a la reportada debido a la presencia de pequeñas proporciones de hematita.

   

• English

  In this work, results of the use of high-energy milling to produce gadolinium-doped strontium hexaferrite, Gd0.3Sr0.7Fe12O19, are presented. The objective of this work was to study the relationship between the synthesis conditions of hexaferrite powders, the crystalline structure and its magnetic properties (saturation magnetization and coercivity). Stoichiometric mixtures of Gd2O3, SrCO3 and Fe2O3 powders were subjected to grinding for 5 h, in a SPEX 8000D mill in an air atmosphere, using a ball:powder weight ratio of 10:1. The ground powders were subjected to heat treatment for 2 h at temperatures between 500 and 1200°C. RX diffraction was used to elucidate the crystal structure as a function of heat treatment temperature. Magnetic properties were determined using a vibrating sample magnetometer (MMV). The results showed that it is feasible to obtain Gd0.3Sr0.7Fe12O19 with a hexagonal structure by means of mechanosynthesis and subsequent heat treatment at a temperature above 800°C, with the presence of hematite, Fe2O3, which has not reacted completely. Temperature increases in the treatment do not modify the crystalline structure, it only decreases the amount of hematite present and therefore, the magnetic properties. The synthesized powders presented high coercivity (7.7 kOe) and adequate saturation magnetization, 43.7 emu/g, at 18 kOe, a little lower than that reported due to the presence of small proportions of hematite.