Efectos de la sustitución de Ni por Zn en la estructura cristalina y propiedades magnéticas de nanopartículas de NiFe2O4

Abstract

Se sintetizaron nanopartículas del sistema NixZn1-xFe2O4, para las concentraciones x = 0,50, 0,75 y 1,00, usando el método de coprecipitación. Los nanocompuestos sintetizados fueron caracterizados empleando: difracción de rayos X (DRX), espectroscopia infrarroja de transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia de energía dispersiva de rayos X (EDX), microscopía electrónica de transmisión (MET) y magnetometría de muestra vibrante (VSM). Los espectros FTIR y los patrones de difracción de rayos X revelaron que los tres compuestos cristalizaron en la estructura espinela; sin embargo, adicionalmente, se formó una segunda fase de hematita. El parámetro de celda a de la fase espinela, disminuye con el aumento de la concentración de iones Ni2+, indicando la contracción de la red. Los espectros de EDX revelaron la presencia de los elementos correspondientes a cada nanocompuesto sintetizado, encontrándose un exceso de hierro en las muestras en estudio, lo que confirma la presencia de la segunda fase de Fe2O3 en las tres muestras. En las micrografías de MET se observa que las ferritas mixtas están formadas por nanopartículas aglomeradas, con formas irregulares y tamaños medios inferiores a 10 nm. Las medidas de magnetización en función del campo magnético aplicado muestran que las nanopartículas, que forman los tres compuestos en estudio, exhiben superparamagnetismo a temperatura ambiente.