Síntesis y caracterización estructural, magnética y óptica de nanopartículas de CuFe2O4

Resumen

Nanopartículas de CuFe2O4 fueron sintetizadas mediante el proceso sol-gel-auto-combustión. La difracción de rayos X (XRD) reveló la formación de la estructura cúbica espinela y una segunda fase de CuO. Las micrografías obtenidas mediante microscopía electrónica de trasmisión (TEM) para la ferrita de cobre, mostraron nanopartículas irregulares muy aglomeradas, con tamaños entre 30 y 90 nm. Medidas de la magnetización en función de la temperatura realizadas siguiendo las rutinas de zero-field-cooled (ZFC) y field-cooled (FC) para temperaturas entre 5 y 300 K, mostraron un comportamiento tendiente a lograr un valor común en un máximo de la curva zfc en la cual la temperatura de bloqueo no fue observada, además el comportamiento de la curva FC sugiere la existencia de fuertes interacciones entre partículas. La magnetización en función del campo magnético obtenida a temperatura ambiente presento valores de campo coercitivo H_C=200 Oe. Los valores de magnetización máxima, son muy bajos comparados con los esperados de acuerdo al modelo de Néel de espines colineales, esto puede atribuirse a la contribución de la temperatura, efectos de ordenamientos no colineales, la presencia de la fase de CuO y variaciones en la estequiometria. El comportamiento semiconductor de CuFe₂O₄ fue observado en medidas de absorción óptica a temperatura ambiente obteniéndose una brecha de energía directa de 2.3 eV.