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Published on: July 21, 2011
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Síntesis y propiedades magnéticas de los nanocristales EuS dopados con Gd con temperaturas de Curie mejoradas
Rachel S Selinsky1, Jae Hyo Han, Elvin A Morales Pérez
1Department of Chemistry, University of Wisconsin-Madison, 1101 University Avenue, Madison, Wisconsin 53706, United States.
Journal of the American Chemical Society
|October 23, 2010
Resumen
El dopaje de gadolinio (Gd) mejora las propiedades magnéticas de los nanocristales de sulfuro de europio (EuS). Las bajas concentraciones de Gd aumentan significativamente la temperatura de Curie (T(C), con un máximo observado en el 5,3% de dopaje Gd.
Área de la Ciencia:
- Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
- Nanotecnología La nanotecnología es la nanotecnología.
- El magnetismo es el magnetismo.
Sus antecedentes:
- Los nanocristales de sulfuro de europio (EuS) exhiben interesantes propiedades magnéticas.
- El dopaje de EuS con otros elementos ofrece una ruta para afinar estas propiedades.
Objetivo del estudio:
- Para sintetizar y caracterizar los nanocristales EuS dopados con gadolinio (Eu(1-x) Gd(x) S NC).
- Investigar el efecto del dopaje de Gd en las propiedades magnéticas de los NC de EuS, en particular la temperatura de Curie (T (C)).
Principales métodos:
- Síntesis de precursores de fuente única (SSP) de EuS y GdS.
- Descomposición de los SSP en oleylamina y trioctilofosfina a 290 °C para formar las NC Eu(1-x) Gd(x) S.
- Caracterización mediante difracción de rayos X (XRD), microscopía electrónica de transmisión (TEM), microscopía electrónica de transmisión de barrido (STEM), mapeo de espectroscopía de pérdida de energía de electrones (EELS), espectroscopía de absorción de rayos X (XAS), magnetometría de muestras vibratorias (VSM) e ICP-AES.
Principales resultados:
- La distribución uniforme de los dopantes Gd dentro de los NC de EuS fue confirmada por el mapeo de EELS.
- El XAS indicó la presencia de iones Gd(3+).
- Se observó un aumento de la temperatura de Curie (T ((C)) para las bajas concentraciones de Gd (x ≤ 10%).
- Se logró una T(C) máxima de 29,4 K con un 5,3% de dopaje Gd.
- Las propiedades magnéticas (T ((C), temperatura de Weiss θ, histeresis) se correlacionaron directamente con los niveles de dopaje de Gd.
Conclusiones:
- El dopaje de Gd es una estrategia efectiva para mejorar las propiedades magnéticas de los NC de EuS.
- Las tendencias de comportamiento magnético observadas se alinean con las reportadas para materiales a granel y de película delgada.
- Se sintetizaron con éxito los NCs Eu(1-x) Gd(x) S con propiedades magnéticas sintonizables.
