Estudio Mössbauer y estructural del compuesto intermetálico FeSn2

La aleación microcristalina FeSn2 preparada por fusión de arco eléctrico, fue tratada térmicamente a 450 °C durante 2 días y enfriada, súbitamente, en agua mantenida a temperatura ambiente. El análisis estructural de la aleación, realizada mediante el método Rietveld para el refinamiento de difractogramas de rayos X, mostró la presencia de dos fases cristalinas tetragonales ordenadas. La fase principal (~97%) corresponde al compuesto intermetálico FeSn2, con estructura tipo C-16, grupo espacial I4/mcm; mientras que, la fase minoritaria (~3%) corresponde al β-Sn puro, no aleado, con estructura cuerpo centrado, grupo espacial I41/amd. El tamaño medio de cristalito de las fases FeSn2 y β-Sn, calculados por el método de Williamson-Hall, fueron 173(5) nm y 220(5) nm, respectivamente. Con la finalidad de correlacionar las características del magnetismo local y las interacciones hiperfinas en torno a los sitios atómicos de Fe y Sn, la aleación fue estudiada sistemáticamente mediante la espectroscopía Mössbauer de 57Fe y 119Sn. Los resultados Mössbauer de 57Fe, registrados a temperatura ambiente, muestran las características de magnetismo localizado descrito por el campo hiperfino magnético en los sitios de 57Fe del intermetálico FeSn2 (Bhf=11.07 T ) producido por los momentos magnéticos de los electrones 3d de los átomos de Fe, cuyos primeros vecinos están acoplados antiferromagnéticamente. Por otro lado, los resultados Mössbauer de 119Sn, obtenidos a temperatura ambiente, muestran un campo hiperfino magnético (Btrans hf=3.03 T) asociado a un magnetismo inducido por campos transferidos. Este fenómeno se produce debido a la polarización de los orbitales 5p del Sn, producido por la hibridización covalente de los orbitales 5p del Sn por los electrones 3d de sus 4 vecinos de Fe más próximos. El espectro Mössbauer de 119Sn de la muestra tratada térmicamente a 450 °C también muestra la presencia de β-Sn puro en una proporción minoritaria similar a la observada por difracción de rayos X.