Jornal de Engenharia Química Avançada

Abstrato

Transições de fase estrutural em soluções sólidas FeVO4 – CrVO4 e efeito na multiferroicidade em FeVO4

Goverdhan Reddy Turpu

Estudos estruturais minuciosos utilizando métodos espectroscópicos XRD, Raman, Mossbauer e FT-IR foram realizados para estabelecer o diagrama de fases estrutural de soluções sólidas de FeVO4-CrVO4. As soluções sólidas Fe1 – xCrxVO4 (0≤ x ≤1,0) foram sintetizadas através da rota padrão de estado sólido. O FeVO4 e o CrVO4 foram encontrados em estruturas triclínicas (grupo espacial P-1) e ortorrómbicas (grupo espacial Cmcm), respetivamente. A incorporação de Cr na rede FeVO4 leva ao aparecimento de uma nova fase monoclínica diferente de ambos os membros finais das soluções sólidas. Em Fe1–xCrxVO4 até x = 0,10, não foram encontradas alterações discerníveis na estrutura triclínica. Uma nova fase monoclínica estrutural (grupo espacial C2/m) emerge dentro da fase triclínica em x = 0,125, e com o aumento do conteúdo de Cr, é estabilizada com assinaturas claras de fase única na gama de x = 0,175–0,25 , como evidenciado pela análise de Rietveld das estruturas. Para além de x = 0,33, a fase ortorrômbica semelhante ao CrVO4 (grupo espacial Cmcm) emerge e coexiste com uma estrutura monoclínica até x = 0,85, que finalmente tende a estabilizar na gama de x = 0,90–1, 00. Os estudos espectroscópicos Raman também confirmam a transição estrutural. Os espectros Raman do FeVO4 mostram os modos relacionados com três iões V não equivalentes na estrutura triclínica, onde são observados até 42 modos Raman no presente estudo. Com a estabilização de estruturas com maior simetria, o número de modos Raman diminui e os modos relativos aos locais não equivalentes de simetria agrupam-se em modos singulares a partir da estrutura dupleto. Estudos espectroscópicos de 57Fe Mossbauer mostram uma evidência de impressão digital para o desaparecimento de locais não equivalentes de Fe à medida que a estrutura muda das fases Triclínica-Monoclínica-Ortorrômbica com o aumento do conteúdo de Cr em Fe1 –xCrxVO4. Os estudos de FT – IR também corroboram os resultados com formações de bandas semelhantes