Estudio teórico de las propiedades magnéticas de magnetitas (Fe2.875X0.125O4) modificadas con vacancias y dopantes de la primera serie de transición
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Holguín Bonilla, Brigith Sthepanie | 2023-11-27
spaLa magnetita (Fe3O4) es un compuesto ferrimagnético que exhibe anisotropía magnetocristalina y cuyas propiedades son susceptibles a múltiples factores, entre los que destacan el tamaño y la morfología del cristal. Las características magnéticas de la magnetita han demostrado ser de gran importancia en diversas áreas de investigación, como el almacenamiento magnético, tratamiento por hipertermia en cáncer, mejoramiento y contraste de imágenes por resonancia magnética, entre otras. A pesar de los diversos estudios realizados y el interés creciente en los materiales de tipo magnetita, aún no se han llevado a cabo estudios sistemáticos ni experimentales ni teóricos, que permitan comprender el comportamiento del material cuando se presentan modificaciones de dopaje o vacancias extrínsecas. Por esta razón, en el presente trabajo se llevó a cabo el estudio teórico de las propiedades magnéticas de diferentes magnetitas modificadas con fórmula molecular Fe2.875 X0.125O4, donde X corresponde a dopaje de los metales de la primera serie de transición en las posiciones tanto tetraédricas como octaédricas de Fe+3 y octaédricas de Fe+2, así como también, se produjeron vacancias en las mismas posiciones, para ello se usó el paquete VAMPIRE. Para las propiedades inherentes a un ciclo de histéresis se utilizó el método de Landau-Lifshitz-Gilbert (LLG), y para la susceptibilidad magnética y temperatura de Curie se utilizó el método de Monte Carlo. Gracias a los resultados obtenidos, se caracterizaron las propiedades magnéticas a nivel teórico de las diferentes magnetitas, logrando comprender que las propiedades magnéticas de la magnetita no solamente varían por el número de espín magnético de los defectos introducidos, sino que también, hay factores que influyen en los cambios, como la interacción ligando-metal y metal-metal, el efecto Jahn Teller, el poder oxido-reductor del dopante, las interacciones de superintercambio como las asimétricas y el valor de la constante de interacción de intercambio. Es importante comprender cada uno de estos factores para modificar el material según las necesidades del investigador.
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