Revista de Ingeniería Química Avanzada

Abstracto

Transiciones de fase estructural en soluciones sólidas FeVO4 – CrVO4 y efecto sobre la multiferroicidad en FeVO4

Gobernador Reddy Turpu

Se realizaron estudios estructurales exhaustivos utilizando métodos espectroscópicos XRD, Raman, Mossbauer y FT-IR para establecer el diagrama de fase estructural de soluciones sólidas FeVO4-CrVO4. Las soluciones sólidas Fe1–xCrxVO4 (0≤ x ≤1.0) se sintetizaron a través de la ruta estándar de estado sólido. Se encontró que FeVO4 y CrVO4 estaban en estructuras triclínicas (grupo espacial P-1) y ortorrómbicas (grupo espacial Cmcm), respectivamente. La incorporación de Cr en la red FeVO4 conduce al surgimiento de una nueva fase monoclínica diferente a los dos miembros finales de las soluciones sólidas. En Fe1–xCrxVO4 hasta x = 0.10, no se encontraron cambios discernibles en la estructura triclínica. Una nueva fase monoclínica estructural (grupo espacial C2/m) emerge dentro de la fase triclínica en x = 0,125, y con el aumento del contenido de Cr, se estabiliza con claras firmas de fase única en el rango de x = 0,175–0,25 como lo evidencia el análisis de Rietveld de las estructuras. Más allá de x = 0,33, emerge una fase ortorrómbica similar a CrVO4 (grupo espacial Cmcm) y coexiste con una estructura monoclínica hasta x = 0,85, que finalmente tiende a estabilizarse en el rango de x¼ 0,90–1,00. Los estudios espectroscópicos Raman también confirman la transición estructural. Los espectros Raman de FeVO4 muestran los modos relacionados con tres iones V no equivalentes en la estructura triclínica, donde se observan hasta 42 modos Raman en el presente estudio. Con la estabilización de las estructuras que tienen mayor simetría, el número de modos Raman disminuye y los modos relacionados con los sitios no equivalentes de simetría se agrupan en modos singulares a partir de la estructura de doblete. Los estudios espectroscópicos de 57Fe Mossbauer muestran una evidencia de la desaparición de los sitios no equivalentes de Fe a medida que la estructura cambia de fases triclínicas-monoclínicas-ortorrómbicas con el aumento del contenido de Cr en Fe1–xCrxVO4. Los estudios FT-IR también corroboran los resultados con formaciones de bandas similares.