1212-Molybdo-Cuprates: synthesis, structure and properties

En este trabajo se presenta un estudio sistematico de las correlaciones entre composicion-estructura y propiedades para compuestos del tipo Mo, Cu .1212. Ademas se ha investigado a fondo el efecto que tienen distintas condiciones de oxigenacion sobre estos compuestos. La determinacion detallada de la estructura cristalina se ha llevado a cabo combinando distintas tecnicas de difraccion sobre polvo policristalino: rayos X XRD , neutrones NPD y electrones ED . Por otra parte se han estudiado propiedades fisicas combinando medidas magneticas ac y dc, medidas de resistividad y de poder termoelectrico TEP . Por otro lado, para investigar los estados electronicos, se ha utilizado la espectroscopia de fotoelectrones de rayos X XPS . El estudio sistematico del margen de estabilidad de los compuestos MoxCu1-xSr2YCu2Oy sintetizados a presion ambiente, mostro que todos los materiales cristalizan con una estructura de simetria tetragonal y grupo espacial P4 mmm. Se observo ademas que, en la estructura Cu Sr2YCu2Oy YSCO, Cu-1212 o Y-123, el limite de solubilidad observado para el Mo es bastante bajo y comienzan a aparecer fases secundarias a partir de valores de x superiores a 0.3. Por otra parte, se demuestra aqui que el antiferromagnetismo observado en los materiales multifasicos superconductores, se sebe a una fase secundaria: Y2Cu2O5. Las medidas magneticas de la muestra de erbio: Mo0.3Cu0.7Sr2ErCu2Oy indican la existencia de interacciones ferromagneticas. Sin embargo, la muestra analoga con tulio Mo0.3Cu0.7Sr2TmCu2Oy muestra transiciones: paramagnetismo PM -antiferromagnetimo debil WAFM vidrio de espin SG al bajar la temperatura. En lugar del clasico congelamiento individual de espines, sugerimos un modelo de congelamiento de clusters agregados para explicar la naturaleza de vidrio de espin de este material. Por otro lado, todos los materiales oxigenados son superconductores. El material oxigenado mediante alta presion muestra la transicion superconductora a temperatura mas alta Tc = 84 K . El analisis estructural muestra la tendencia a un orden -a escala mesoscopica- de los oxigenos en las cadenas Mo Cu O1+ despues de la oxigenacion. Se ha investigado la influencia de la oxigenacion sobre los estados electronicos para los sistemas Mo0.3Cu0.7Sr2TRCu2Oy TR = Y y Er asociado a un cambio desde el estado semiconductor a otro superconductor y se ha hecho por medio de espectroscopia de fotoelectrones XPS . Estos estudios muestran la predominancia del estado de oxidacion MoV para el molibdeno en las muestras as prepared AP mientras que el recocido en oxigeno aumenta el estado MoVI observandose al mismo tiempo una reduccion en las especies de cobre, lo que es muy interesante. Se propone en este sentido un mecanismo de autodopado promovido por la oxidacion para los molibdocupratos 1212. Siguiendo con nuestros resultados experimentales, hemos encontrado que la energia para la transferencia de carga es un el factor clave para modular la temperatura de la transicion superconductora TC . Por ultimo, se ha preparado utilizando condiciones de alta presion alta temperatura una nueva familia de molibdocupratos 1212, de composicion Mo0.5Cu0.5Sr2TRCu2O7.5 TR = Gd, Y, Ho y Er . Ninguno de estos nuevos materiales presenta comportamiento superconductor aunque presentan caracteristicas muy interesantes.