Propriedades estruturais, eletrônicas e magnéticas dos óxidos La2−xCaxCoIrO6 ; Structural and magnetic properties of the La2−xCaxCoIrO6 double perovskite series

In this work we describe the synthesis of the novel series La2−xCaxCoIrO6 and its structural, electronic and magnetic characterization. The main objective of this project is to investigate the magnetic evolution of the system when modified due to the chemical substitution of Ca at La site, which can induce changes in the magnetic interactions. The policristaline samples were synthesized by Solid State Reaction process, and studied combining global characterization techniques as powder x-ray diffraction, temperature dependence of magnetic susceptibility and magnetization as a function of applied magnetic field. All compounds crystallize in monoclinic structure, with space group P21/n. Magnetic susceptibility results indicate that the superexchange antiferromagnetic interaction between Co2+ and Ir4+ in La2CoIrO6 lead to ferrimagnetic behavior due to the different magnetic moment of the transition metal ions. For the Ca2+ doped at La3+ site compounds, a magnetic evolution is observed with doping, induced by Co and Ir valence changes. As expected, this system presents a strong correlation between its structural, electronic and magnetic properties, in a way that combining the different results of each compound we can explain its behavior and understand the big picture of this system. ; Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES ; Neste trabalho descrevemos a síntese e a caracterização estrutural, eletrônica e magnética dos compostos policristalinos da série inédita La2−xCaxCoIrO6. O principal objetivo deste projeto foi investigar a evolução da magnetização do sistema quando os materiais são modificados a partir da substituição química do Ca no sítio do La, o que pode induzir mudanças na natureza das interações magnéticas. As amostras policristalinas foram sintetizadas pela técnica de Reação de Estado Sólido convencional, e estudadas combinando-se técnicas de caracterização globais como difração de raios X de pó, magnetização em função da temperatura e em função do campo magnético aplicado, e também calor específico em função da temperatura. Todos os compostos da série cristalizam-se em estrutura monoclínica, com grupo espacial P21/n. As medidas de susceptibilidade magnética indicaram que a interação de supertroca antiferromagnética entre os metais de transição Co2+ e Ir4+ leva o composto La2CoIrO6 a apresentar comportamento ferrimagnético devido aos diferentes momentos magnéticos apresentados pelos dois íons, com TC em torno de 100K. Para os compostos dopados com Ca2+ no sítio do La3+, observou-se mudanças nas propriedades magnéticas, induzidas pelas alterações nas valências dos íons de Co e Ir. Como esperado, este sistema apresenta uma forte correlação entre as suas propriedades estruturais, eletrônicas e magnéticas, de modo que a partir da interpretação conjunta dos dados acerca da estrutura e da magnetização, podemos entender o comportamento de cada composto da série.