Estudio de los efectos de la nanoestructuración sobre las propiedades estructurales y magnéticas del cuasicristal icosaedrico i-Al64Cu23Fe13

Abstract

Realiza un estudio sistemático de la influencia de la nanoestructuración sobre las propiedades estructurales y magnéticas del cuasicristal icosaedrico Al64Cu23Fe13 obtenido por la técnica de horno de arco, con posterior tratamiento térmico, y nanoestructurado mediante la técnica de molienda mecánica. Las características morfológicas, micro-estructurales, estructurales y magnéticas de las muestras sintetizadas y nanoestructuradas fueron analizadas empleando las técnicas de microscopía electrónica de barrido, difracción de rayos X, espectroscopia Mossbaüer y magnetización de muestra vibrante. Los resultados de microscopía y difracción de rayos X muestran que es posible obtener, después de tratamientos térmicos adecuados, cuasicristales con alta calidad estructural (con tamaños promedios de grano de ~111 nm). Después de cinco horas de molienda estos tamaños de grano se reducen hasta ~10 nm. Las medidas de los espectros Mossbaüer de las muestras nanoestructuradas sugieren que el orden local alrededor de los sitios de Fe se conserva, mientras que las curvas de magnetización indican un aumento apreciable de la magnetización de saturación y del campo coercitivo, luego de cinco horas de molienda. Estos resultados indican un comportamiento ferromagnético débil de las muestras nanoestructuradas. Además, se verifico ́ la reproducibilidad del método evidenciando que el proceso de nanoestructuración se puede realizar en forma controlada. En base a estos resultados experimentales, se propone un modelo esquemático que explica el comportamiento magnético del cuasicristal durante el proceso de nanoestructuración. Este modelo considera la formación y el crecimiento de zonas intersticiales desordenadas de carácter magnético a medida que se reduce el tamaño de grano de las muestras.