Caracterización estructural y magnética de semiconductores magnéticos diluidos Zn(1-x)Ni(x)O sinterizados mediante reacción sólida por microondas

• Keibys Eduardo Colmenares ^[1] ; Juan Manuel Martín García ^[1]
  1. [1] Universidad de los Andes, Venezuela
• Localización: Publicaciones en Ciencias y Tecnología, ISSN 1856-8890, ISSN-e 2477-9660, Vol. 15, Nº. 1, 2021, págs. 27-40
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Structural and magnetic characterization of dilute magnetic semiconductors Zn(1-x)Ni(x)O sintered through solid reaction by microwave
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    Actualmente, los semiconductores con propiedades magnéticas representan materiales de interés científico por sus potenciales aplicaciones dentro del campo de la espintrónica, dado el ferromagnetismo que ellos pueden exhibir a temperatura ambiente. En este contexto, contribuyendo con la ampliación de las metodologías tradicionales en la preparación de materiales, se sinterizaron semiconductores magnéticos diluidos basados en ZnO dopado con Ni al 3% y 5% a través del método de reacción sólida con calentamiento por microondas, con el objetivo de investigar el comportamiento estructural y magnético de las muestras con el porcentaje del dopante. Según el refinamiento Rietveld de los difractogramas de rayos X, los ejemplares cristalizaron en estructura hexagonal wurtzita, con variaciones en los parámetros de red causadas por la incorporación de Ni en sitios propios del Zn. Las medidas de magnetización en función del campo y de la temperatura revelaron la presencia de ferromagnetismo a temperatura ambiente e histéresis térmica. Los análisis FTIR reflejan pequeños cambios en los perfiles de las bandas de absorción correspondientes al ZnO, producto de la presencia de Ni en su red. Los resultados encontrados indican que el proceso de sinterización empleado, permite obtener de forma rápida semiconductores magnéticos de naturaleza nanométrica con buena calidad cristalina.

  • English

    Currently, semiconductors with magnetic properties represent materials of scientific interest due to their potential applications within the field of spintronics, given the ferromagnetism that they can exhibit at room temperature. In this context, contributing with enlargement of traditional methodologies in the preparation of materials, diluted magnetic semiconductors based on Ni-doped ZnOat 3% and 5% were sintered through of solid reaction method with microwave heating, with the objective of investigating the behavior structural and magnetic of the samples with the dopant percentage. According to the Rietveld refinement of the X-ray diffractograms, the specimens crystallized in wurtzite hexagonal structure, with variations in the lattice parameters caused by the incorporation of Niin own sites of the Zn. Magnetization measurements as a function of field and temperature revealed the presence of ferromagnetism at room temperature and thermal hysteresis. The FTIR analyzes reflect small changes in the profiles of the absorption bands corresponding to ZnO, a product of the presence of Niin its network. The results found indicate that the sintering process used, makes it possible to quickly obtain magnetic semiconductors of a nanometric nature with good crystalline quality.