Susceptibilidad a.c.: una técnica poderosa para caracterizar sistemas magnéticos particulares

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Resumen: La medición de la susceptibilidad a.c. es una herramienta muy poderosa que permite complementar la usual caracterización de los sistemas magnéticos. La susceptibilidad a.c. permite estudiar la dinámica de la magnetización en este tipo de materiales, gracias a la posibilidad de medir la dependencia temporal de sus momentos magnéticos durante el experimento, lo cual no es accesible mediante la técnica de susceptibilidad d.c.

En este seminario se abordarán distintos modelos fenomenológicos que describen esta dinámica, caracterizada por el tiempo de relajación magnética, y se mostrará cómo es su dependencia con la frecuencia y la temperatura [1, 2]. Para finalizar, se describirán algunos ejemplos en los que distintos autores aplican esta técnica para caracterizar variados tipos de materiales magnéticos [3-7], y son capaces de determinar temperaturas características de los sistemas, permitiendo el estudio de transiciones de fase, como por ejemplo de ferro-ferrimagnética a antiferromagnética [8], o transición ferromagnética a paramagnética [9].

[1] C. V. Topping and S. J. Blundell. 2019. “A.C. susceptibility as a probe of low-frequency magnetic dynamics.” J. Phys.: Condens. Matter. 31. 013001.

[2] M. Balanda. 2013. “AC Susceptibility Studies of Phase Transitions and Magnetic Relaxation: Conventional, Molecular and Low-Dimensional Magnets”. Acta Physica Polonica A. 124. 6.

[3] A.H. Morrish. The Physical Principles of Magnetism, Wiley, New York 1965.

[4] Goura J. et al. 2016. Dalton Trans. 45. 9235–49.

[5] D. Hüser. et al. 1983. Phys. Rev. B. 27. 3100–3.

[6] A. Szytuła. et al. 2000. J. Phys., Condens. Matter. 12. 7455.

[7] M. Balanda, in: Relaxation Phenomena. Liquid Crystals, Magnetic Systems, Polymers, High-Tc Superconductors, Metallic Glasses, Eds. W. Haase, Wróbel. Springer. 2003, p. 96.

[8] M. Balanda. et al. 2002. “Magnetic properties of RPdIn (R=Gd–Er) compounds”. J. Magn. Magn. Mater. 247. 345.

[9] D. Pinkowicz. et al. (2009). “Iron(II)-octacyanoniobate(IV) ferromagnet with TC 43 K”. Dalton Trans. 37. 7771.