crystalline structure of the manganites solid solution re(me,mn)o<sub>3</sub>, (re=gd,er; me=ni,co)

crystalline structure of the manganites solid solution re(me,mn)o<sub>3</sub>, (re=gd,er; me=ni,co)

;Peña, O.;Moure, A.;Moure, C.;Tartaj, J.
medicinal chemistry (shariqah (united arab emirates)) 2009 Vol. 48 pp. 199-204
205
o.2009boletncrystalline

Abstract

The structural properties of the manganites solid solution RE(Me,Mn)O<sub>3</sub>, RE=Er,Gd, have been studied by X-ray diffraction and electric measurements. Powders were prepared by solid state reaction between the component oxides. Incorporation of Ni<sup>2+</sup> or Co<sup>2+</sup> on the lattice in the Mn sites leads to changes in the parameters and symmetry of the perovskite or hexagonal compounds GdMnO<sub>3</sub> and ErMnO<sub>3</sub> respectively. The phase transitions depend on the amount of substituted Jahn-Teller Mn<sup>3+</sup> cations, and, therefore, of the cooperative Jahn-Teller interaction weakness. Solid solutions based on GdMnO<sub>3</sub> perovskite compound change from O’-type to O-type orthorhombic perovskite symmetry when the Mn<sup>3+</sup> cation amount decreases, because of the progressive substitution for Ni, Co. This transition occurs for lower amount of Ni<sup>2+</sup> than for Co<sup>2+</sup> cation. The Er-based solid solutions showed a different behaviour. For Ni<sup>2+</sup> and Co<sup>2+</sup> incorporation there are changes from hexagonal ErMnO<sub>3</sub>-type lattice to perovskite-type symmetry, for 20 at% and 30 at% respectively of substituting cations. The resultant perovskites crystallised directly in the O-type orthorhombic perovskite structure. The steric influence seems to play a secondary role, such as it can be deduced of the small variation of the Goldschmidt tolerance factor, t, for perovskite structure.<br><br>Las propiedades estructurales de las soluciones sólidas RE(Me,Mn)O<sub>3</sub>, RE=Gd,Er, Me=Ni,Co, han sido estudiadas por difracción de rayos X, (DRX) y medidas eléctricas. Las fases se sintetizaron por reacción en estado sólido entre los óxidos componentes. La incorporación de los cationes Ni<sup>2+ </sup> y Co<sup>2+,3+ </sup> en la red en lugar de Mn lleva a cambios en los parámetros de red y en la simetría de la perovskita, GdMnO<sub>3</sub> o del compuesto hexagonal ErMnO<sub>3</sub> respectivamente. Las transiciones de fase dependen de la cantidad de Mn<sup>3+</sup> sustituido, y por tanto de la debilitación del efecto co-operativo Jahn-Teller. Las soluciones sólidas basadas en GdMnO<sub>3</sub> cambian de perovskita tipo O’ a perovskita tipo O. Esta transición ocurre para una menor cantidad de Ni que para Co como sustituyentes. Las soluciones basadas en ErMnO<sub>3</sub> muestran un comportamiento algo diferente: la incorporación induce cambios desde la estructura hexagonal a una estructura tipo perovskita en la forma O, para cantidades de ~20 at% Ni y para ~30 at% Co. La influencia del factor estérico en las transiciones observadas parece jugar un papel secundario frente a la desaparición progresiva de los cationes Jahn-Teller Mn<sup>3+</sup>.

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