Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio (Feb 2002)
La temperatura de transición en Sr<sub>x</sub>Ba<sub>1-x</sub>HfO<sub>3</sub>
Abstract
In this contribution the transition temperature TC to the cubic phase in SrxBa1-xHfO3 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 BaHfO3 and SrHfO3 have at RT cubic and orthorhombic structures, respectively. The Sr-compound transform from tetragonal to cubic at TC1 ≈ 1400. From TC2 ≈ 1000K and up to TC1 the oxygen octahedra are tilted and the tilt angle decreases steadily as T approaches TC1. This rotation is originated by the interaction of strontium with oxygen because the Sr ionic radius (rSr ≈ 1.13 Å) allows to be closer than Ba (rBa ≈ 1.35 Å). Then in SrxBa1-xHfO3 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.En este trabajo se presenta las temperaturas de transición TC a la estructura cúbica, en la familia de compuestos SrXBa1-XHfO3 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 BaHfO3 es cúbico a temperatura ambiente. En cambio, el SrHfO3 presenta una transición estructural de tetragonal a cúbica cuando TC1 ≈ 1400 K. Por debajo de esta temperatura y hasta TC2 ≈ 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→TC. Esta rotación está relacionada con la interacción del estroncio con el oxígeno, ya que el radio iónico del catión rSr (≈ 1.13 Å) permite un mayor acercamiento entre ambos que el bario al oxígeno, pues rBa (≈ 1.35 Å). Entonces, en los compuestos SrXBa1-XHfO3 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.
