7th IMRMPT

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English title:	Structural characteristics and magnetic response of the Ca2TiMO6 (M=Cr, Fe, Co, Ni, Ru) ordered perovskite
Spanish title:	Caracter�sticas estructurales y respuesta magn�tica de la perovskita ordenada Ca2TiMO6 (M=Cr, Fe, Co, Ni, Ru)
English abstract:	The applications of materials in modern technology depend substantially on their nanostructural, physical and chemical properties. One particular technological area is known as spintronics, understood as spin transport electronics and related to the study of the electron spin, its associated magnetic moment and fundamental charge, as well as the manipulation of these intrinsic properties for applications in solid-state devices. In metallic systems, the field of spintronics refers to spin charge coupling (ferro- and ferrimagnetic materials, giant and colossal magnetoresistive materials, metallic spin, among others), while in insulating materials the analogous effects correspond to the field of multiferroic materials (with some exceptions, such as Mott insulators). Among the most versatile materials in the evidence of these exotic properties, one of the most representative families is that of the so-called perovskites, which in recent years have been widely investigated, including for their properties in solar cell technology. In the present work, crystallographic, compositional, morphological and magnetic aspects of the Ca2TiMO6 (M=Cr, Fe, Co, Ni and Ru) ordered double perovskite materials are presented. These were synthesized by the standard solid-state reaction method from high-purity precursor oxides CaO, TiO2, CrO2, Fe3O4, Co3O4 and NiO. Rietveld refinement of experimental X-ray diffraction data reveals that these materials crystallize in tetragonal perovskite-type structures with alternating ordering of Ti-M cations along the three crystallographic axes. The strongly granular surface character of the Ca2TiMO6 materials was observed by micrographs obtained on a VEGA3 TESCAN scanning electron microscope and the electron X-ray energy dispersive spectra revealed a close match of the composition of the samples to that expected from their chemical formula. Magnetic characterization by using a PPMS VersaLab Quantum Design equipment (50 K < T < 350 K and applied fields up to 30 kOe) shows that it is possible to tune the type of ordering of the magnetic moments of the material by substitution of the M cations, from antiferromagnetic to ferromagnetic response to ferri- and ferromagnetic with transitions at various temperatures. These properties generate technological expectations in the spintronics industry for the production of information storage devices in magnetic media based on colossal magnetoresistance and polarized spin currents, in electrical, magnetic, thermomagnetic and magnetoelectric sensors, spin valves, among others.
Spanish abstract:	Las aplicaciones de los materiales en la tecnolog�a moderna dependen sustancialmente de sus propiedades nanoestructurales, f�sicas y qu�micas. Un �rea tecnol�gica particular es la conocida como espintr�nica, entendida como electr�nica de transporte de esp�n y relacionada con el estudio del esp�n del electr�n, su momento magn�tico asociado y su carga fundamental, as� como la manipulaci�n de estas propiedades intr�nsecas para aplicaciones en dispositivos de estado s�lido. En los sistemas met�licos, el campo de la espintr�nica se refiere al acoplamiento de carga de esp�n (materiales ferromagn�ticos y ferrimagn�ticos, materiales magnetorresistivos gigantes y colosales, esp�n met�lico, entre otros), mientras que en los materiales aislantes los efectos an�logos corresponden al campo de los materiales multiferroicos (con algunas excepciones, como los aislantes de Mott). Entre los materiales m�s vers�tiles en la evidencia de estas ex�ticas propiedades, una de las familias m�s representativas es la de las llamadas perovskitas, que en los �ltimos a�os han sido ampliamente investigadas, incluso por sus propiedades en tecnolog�a de celdas solares. En el presente trabajo se presentan los aspectos cristalogr�ficos, composicionales, morfol�gicos y magn�ticos de los materiales de doble perovskita ordenados Ca2TiMO6 (M=Cr, Fe, Co, Ni y Ru). Estos se sintetizaron mediante el m�todo est�ndar de reacci�n en estado s�lido a partir de �xidos precursores de alta pureza CaO, TiO2, CrO2, Fe3O4, Co3O4 y NiO. El refinamiento de Rietveld de los datos experimentales de difracci�n de rayos X revela que estos materiales cristalizan en estructuras tetragonales de tipo perovskita con ordenamiento alterno de cationes Ti-M a lo largo de los tres ejes cristalogr�ficos. El car�cter fuertemente granular de la superficie de los materiales Ca2TiMO6 se observ� mediante micrograf�as obtenidas en un microscopio electr�nico de barrido VEGA3 TESCAN y los espectros de dispersi�n de energ�a de rayos X de electrones revelaron una coincidencia cercana de la composici�n de las muestras con la esperada de su f�rmula qu�mica. La caracterizaci�n magn�tica mediante el uso de un equipo PPMS VersaLab Quantum Design (50 K < T < 350 K y campos aplicados hasta 30 kOe) muestra que es posible sintonizar el tipo de ordenamiento de los momentos magn�ticos del material por sustituci�n de los cationes M, de respuesta antiferromagn�tica a ferromagn�tica a ferri y ferromagn�tica con transiciones a varias temperaturas. Estas propiedades generan expectativas tecnol�gicas en la industria de la espintr�nica para la producci�n de dispositivos de almacenamiento de informaci�n en medios magn�ticos basados en magnetorresistencias colosales y corrientes de esp�n polarizadas, en sensores el�ctricos, magn�ticos, termomagn�ticos, magnetoel�ctricos, v�lvulas de esp�n, entre otros.
Topic:
Presentation Type:
Speaker:

Authors

Name	Institution	Email
Laura Vanessa Parra Mesa	Universidad Nacional de Colombia	lparrame@unal.edu.co
Carlos Arturo Parra Vargas	Grupo F�sica de Materiales, Universidad Pedag�gica y Tecnol�gica de Colombia	carlos.parra@uptc.edu.co
Indry Milena Saavedra Gaona	Grupo F�sica de Materiales	indry.saavedra@uptc.edu.co
?David Arsenio Landinez Tellez?	Universidad Nacional de Colombia	dalandinezt@unal.edu.co
JAIRO ROA-ROJAS	Universidad Nacional de Colombia - Bogot�	jroar@unal.edu.co

Presentation

Room:	Principal Room
Date:	June 9, 2023
Hour:	08:40 - 09:00

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7^th IMRMPT
Seventh International Meeting for Researchers in Materials and Plasma Technology

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