Influence of the Jahn-Teller effect on the high-pressure induced phase transition of [C(NH2)3]Cu(HCOO)3
Eduardo Suengas Rodríguez (Universidad de Cantabria). Tutor: Javier Ruiz Fuertes.
Los compuestos organometálicos, formados por moléculas orgánicas (enlaces entre ´átomos de carbono) y metales, presentan propiedades electrónicas únicas, lo que los convierte en materiales prometedores desde un punto de vista tecnológico. Entre ellos, las perovskitas híbridas son de particular interés. Su estructura, representada por la fórmula ABX3, est´a compuesta por un cati´on B que se encuentra rodeado de un octaedro de aniones X, todo ello enlazado mediante otro catión A. Este tipo de compuestos muestran propiedades excepcionales como la magnetoresistencia colosal, la ferroelectricidad o la superconductividad, que los hace ideales para tecnologías futuras.
En este trabajo se estudió cómo el material de tipo perovskita, [C(NH2)3]Cu(HCOO)3, es influenciado por el efecto Jahn-Teller a presión ambiente y a alta presión debido a la presencia del Cu2+. Este fen´omeno es apreciable cuando un metal de transición que está en un campo cristalino se encuentra degenerado, es decir, hay varios posibles estados diferentes para los electrones de tipo d que comparten el mismo valor de energía. En esta situación, el sistema tiende a romper la degeneración, reorganizando los estados electrónicos, volviendo algunos de ellos más energéticos y otros menos. Esto conlleva cambios en la estructura local que se traducen en cambios estructurales en el material que pueden ser apreciados.
Se observó cómo el material experimenta una transición de fase alrededor de 3,5 GPa. Tras el cambio de fase hay una reorganización atómica afectada por el efecto Jahn-Teller para evitar la degeneración de los orbitales. Con el aumento de la presión, las 6 distancias Cu-O del octaedro CuO6 se reducen tendiendo a igualarse. Tras el cambio de fase, dos de las distancias vuelven a alargarse, pero en otra dirección.
Este trabajo mejora la comprensión en la evolución bajo presión de las perovskitas híbridas y resalta el impacto del efecto Jahn-Teller en su estabilidad.