Mi investigación entre 1985 y 1995 se desarrolló en dos de las áreas más activas de la Química del Estado Sólido: la Magnetoquímica y la Química de óxidos mixtos.

En particular, en el área de la Magnetoquímica, los problemas que abordamos fueron de dos tipos:

1.- Síntesis y caracterización magnetoestructural de sistemas de baja dimensionalidad magnética.

2.- Síntesis y caracterización magnetoestructural de ferromagnetos moleculares, esto es, de compuestos de coordinación susceptibles de dar lugar a materiales moleculares con una magnetización espontánea por debajo de una cierta temperatura, T_c.

Este estudio se realizó tanto en sistemas homometálicos como en sistemas bimetálicos en los que la topología de la red, la existencia de interacciones ferromagnéticas o la presencia de un débil ferromagnetismo conferían a los compuestos las propiedades de interés.

En el área de la Química de los óxidos mixtos, los problemas que abordamos fueron:

1.- Caracterización magnetoestructural de óxidos mixtos de cobre.

2.- Desarrollo de procedimientos de síntesis alternativos al método cerámico para la obtención de óxidos.

3.- Relación entre el método de síntesis y la microestructura, y la microestructura y las propiedades en óxidos superconductores.

Este estudio se realizo sobre distintos tipos de sistemas: óxidos mixtos de cobre, óxidos mixtos de niquel con estructura tipo perovsquita, y óxidos mixtos superconductores de alta temperatura crítica.

En el área de la Magnetoquímica, los resultados más relevantes fueron:

1.- En el caso del ligando CDTA, trabajando a temperaturas mayores y en disoluciones más concentradas de lo habitual, obtuvimos los compuestos de formulación Cu₃(Cu_1-xNi_xCDTA)₂(NO₃)₂.15 H₂O. La resolución de su estructura puso de manifiesto que, desde el punto de vista magnético, estos compuestos dan lugar a un nuevo tipo de red magnética monodimensional, formado por tres subredes magnéticas interconectadas por tres interacciones diferentes.¹

2.- Por otro lado, la extrusión de moléculas de agua de la serie de cadenas bimetálicas MM'(EDTA).6H₂O (trabajando en condiciones hidrotermales suaves) nos permitió obtener la serie de compuestos de formulación M^tM[M'(EDTA)]₂.4H₂O, en los que las cadenas bimetálicas están conectadas a través de enlaces covalentes. La estructura de estos compuestos da lugar a un nuevo tipo de red ferrimagnética, que es soporte de distintos sistemas magnéticos de dimensionalidad variable, dependiendo de la naturaleza magnética de los iones que ocupan selectivamente cada una de las posiciones de la estructura.²

4.- Caracterización magnetoestructural de fosfitos e hipofosfitos de metales de transición M(HPO₃).H₂O y MCl(H₂PO₂).H₂O (M=Co, Ni).^{5, 6} Los compuestos de cobalto presentan un débil ferromagnetismo, con temperaturas de orden de 10.8 y 8.4 K. El fosfito de niquel presenta un orden antiferromagnético a 8.1 K, mientras que el hipofosfito de niquel no se ordena por encima de 4.2 K.

En el área de la Química de los óxidos mixtos, los resultados más relevantes fueron:

1.- En la caracterización magnetoestructural de óxidos mixtos de cobre, resolvimos las estructuras magnéticas de los óxidos mixtos de cobre Bi₂CuO₄ y Li₂CuO₂.^{7, 8}

2.- Diseñamos diversos procedimientos de síntesis, alternativos al método cerámico, para la obtención de óxidos mixtos como perovsquitas de neodimio y niquel,⁹ óxidos de calcio y cobre, y superconductores de alta temperatura crítica de la familia del bismuto. Todos los procedimientos están basados en el uso de precursores ordenados y/o desordenados, dependiendo de la naturaleza del óxido a obtener. En el caso particular del sistema Ca-Cu-O, obtuvimos por primera vez el óxido mixto CaCuO₂, una fase que descompone a bajas temperaturas y que, debido a esto, no puede obtenerse por el método cerámico.^{10, 11}

3.- En lo que se refiere a los óxidos mixtos superconductores, el método del polímero y la liofilización de disoluciones de sales de los iones metálicos en ácido acético nos permitieron obtener la fase 2223 pura con tratamientos térmicos extraordinariamente cortos. Ambos métodos tienen, como principales características, la versatilidad en cuanto a la estequiometría nominal, y la relativa sencillez de la química en disolución implicada en el proceso. Gracias a esto, hemos podido abordar el estudio detallado de las distintas etapas de las reacciones implicadas en la formación de la fase 2223.^{12, 13}

4.- Finalmente, establecimos como la presencia de un exceso de una fase secundaria (óxido mixto de calcio y cobre) junto con la fase 2223 afectaba a las propiedades extrínsecas de los materiales compuestos obtenidos, y atribuimos este efecto a la modificación de la naturaleza de las fronteras de grano, que hace que, a bajas concentraciones de fase secundaria, aumente la conectividad entre granos.¹⁴

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