Síntesis, caracterización y análisis de las propiedades ópticas de la serie LaFe_1-xMn_xO₃ (X= 0,0; 0,2; 0,5; 0,8; 1,0)

Los óxidos con estructura tipo perovskita, específicamente la ortoferrita de lantano (LaFeO₃)¹ y la manganita de lantano (LaMnO₃)², han sido objeto de estudio exhaustivo debido a sus propiedades ópticas, eléctricas y magnéticas. En este contexto, los óxidos parcialmente sustituidos en el sitio B, como el sistema LaFe_1-xMn_xO₃, adquieren una relevancia especial, ya que la introducción de un segundo catión en el sitio B, permite modular sus propiedades físico-químicas y optimizarlas para diferentes aplicaciones tecnológicas³. En el presente trabajo, se estudiaron el efecto de variar la proporción de Mn³⁺ (X= 0,0; 0,2; 0,5; 0,8; 1,0) en el sitio B y el impacto de dos métodos de síntesis de tipo sol-gel (citrato y Pechini) sobre la estructura cristalina. Para ello, se analizaron los parámetros cristalográficos mediante el refinamiento Rietveld y el tamaño de cristalita empleando la ecuación de Debye-Scherrer. Asimismo, se evaluaron las variaciones en las propiedades ópticas, derivadas de la incorporación de manganeso, mediante espectroscopía UV-Vis.

Los óxidos sintetizados mediante el método de Pechini y el método de citrato, con valores de X < 0,8 , presentaron una fase ortorrómbica con grupo espacial Pbnm (COD 1006141). Mientras que, la muestra obtenida por el método de citrato con X = 1, exhibió una fase romboédrica R3c-h (COD 1521791). A partir de los datos del refinamiento, se determinó que el aumento en la proporción de manganeso induce una disminución en el volumen de la celda unidad y en el tamaño de la cristalita. Por otro lado, mediante espectroscopia UV-Vis y el uso de gráficos de Tauc, se analizó la variación del band-gap de los óxidos obtenidos. Los valores mínimos de band-gap se registraron en las muestras con un contenido de manganeso de X= 0,8.