Supermagnetismo en aleaciones binarias nanométricas de tierras raras

Resumen

Se han producido y caracterizado estructural y magnéticamente una serie de aleaciones nanométricas de sistemas binarios de Tierras Raras (R) del tipo RX2 (X = metal no magnético). Se profundiza en el estudio del sistema TbCu2 y se amplía su análisis introduciendo diversos elementos no magnéticos (aleaciones pseudobinarias: Tb0.5La0.5Cu2 y Tb0.1Y0.9Cu2). Por otro lado, se incorpora un nuevo factor en la producción de nanopartículas de TbCu2 como es el empleo de surfactantes, concretamente ácido oleico. La producción de las aleaciones se ha realizado empleando un horno de arco y un molino de bolas planetario para su obtención en tamaño nanométrico. La caracterización en la UC se ha llevado a cabo mediante difracción de rayos X (tamaños inferiores a 15 nm), el empleo de las microscopias TEM, SEM y Raman, y las técnicas magnéticas de imanación-DC, susceptibilidad-AC y calor específico. A su vez, en este trabajo cabe destacar la relevancia de los resultados obtenidos mediante difracción de neutrones (ND), dispersión de neutrones de bajo ángulo (SANS) y dispersión inelástica (INS), cuyos experimentos han sido realizados en Grandes Instalaciones Europeas. Todo ello, ha permitido confirmar un estado Superantiferromagnético en coexistencia con un comportamiento de vidrio de espín en la superficie de las nanopartículas de TbCu2. Además el efecto del surfactante provoca la disminución drástica de las interacciones entre los momentos descompensados de las subredes antiferromagnéticas y el efecto de las diluciones genera el debilitamiento del acoplo magnético. Es importante además resaltar la existencia de excitaciones de campo cristalino que aparecen suavizadas en el caso de nanopartículas (INS) y correlaciones entre momentos en la escala nanométrica (SANS).