La temperatura de transición en Sr<SUB>x</SUB>Ba<SUB>1-x</SUB>HfO<SUB>3</SUB>

Abstract

En este trabajo se presenta las temperaturas de transición T<SUB>C</SUB> a la estructura cúbica, en la familia de compuestos Sr<SUB>x</SUB>Ba<SUB>1-x</SUB>HfO<SUB>3</SUB> donde x es igual a 0.12, 0.25, 0.50, 0.75 y 0.88, determinadas por medidas de la Correlación Angular Perturbada y usando al tantalio como sonda. El interés es estudiar como la sustitución de estroncio por bario modifica dicha temperatura. El BaHfO<SUB>3</SUB> es cúbico a temperatura ambiente. En cambio, el SrHfO<SUB>3</SUB> presenta una transición estructural de tetragonal a cúbica cuando T<SUB>C1</SUB> ≈ 1400 K. Por debajo de esta temperatura y hasta T<SUB>C2</SUB> ≈ 1000 K los octaedros de oxígeno están rotados uno con respecto al consecutivo, en un ángulo ϕ alrededor del eje z de la red tetragonal que disminuye a cero a medida que T→T<SUB>C</SUB>. Esta rotación está relacionada con la interacción del estroncio con el oxígeno, ya que el radio iónico del catión r<SUB>Sr</SUB> (≈ 1.13 Å) permite un mayor acercamiento entre ambos que el bario al oxígeno, pues r<SUB>Ba</SUB> (≈ 1.35 Å). Entonces, en los compuestos Sr<SUB>x</SUB>Ba<SUB>1-x</SUB>HfO<SUB>3</SUB> se espera que haya una competencia entre la interacción Ba-O, separados por 2.9502 Å y la interacción Sr-O separados por una distancia menor, 2.9089 Å en las fases cúbicas de los respectivos compuestos puros.

In this contribution the transition temperature T<SUB>C</SUB> to the cubic phase in Sr<SUB>x</SUB>Ba<SUB>1-x</SUB>HfO<SUB>3</SUB> compounds with x = 0.12, 0.25, 0.50, 0.75 and 0.88 is presented. These temperatures were deduced from the measurements of the perturbed angular correlation on tantalum probes. The purpose of this work is to study how the Sr substitution by Ba affect this temperature. The oxides BaHfO<SUB>3</SUB> and SrHfO<SUB>3</SUB> have at RT cubic and orthorhombic structures, respectively. The Sr-compound transform from tetragonal to cubic at T<SUB>C1</SUB> ≈ 1400. From T<SUB>C2</SUB> ≈ 1000K and up to T<SUB>C1</SUB> the oxygen octahedra are tilted and the tilt angle decreases steadily as T approaches T<SUB>C1</SUB>. This rotation is originated by the interaction of strontium with oxygen because the Sr ionic radius (r <SUB>Sr</SUB> ≈ 1.13 Å) allows to be closer than Ba (r<SUB>Ba</SUB> ≈ 1.35 Å). Then in Sr<SUB>x</SUB>Ba<SUB>1-x</SUB>HfO<SUB>3</SUB> compounds a competition between the Ba-O interaction, 2.9502 Å apart and Sr-O interaction at a distance of 2.9098 Å in their respective pure compounds, is established.