Por medio de Análisis Rietveld de datos de difracción de neutrones de polvo, tomados en el Institut
Laue Langevin (Grenoble, Francia), se encontró que los compuestos x= 0, 1 y 2 son isoestructurales, respondiendo a una simetría trigonal P-3m1. Para los compuestos x= 3 y 4, los cuales son isoestructurales entre si, responden a una simetría trigonal P-3c1. Este cambio en la simetría se debe a una rotación cooperativa de los octaedros Nb/TiO6 en la dirección c, con el objetivo de disminuir el volumen del sitio icosaédrico al reemplazar Ba2+ por La3+. Sin embargo, esta serie de compuestos cumple con la ley de Vegard, que predice un comportamiento lineal del volumen de la celda unidad con el parámetro composicional x. A partir de la reducción de las fases oxidadas, se obtuvieron los compuestos Ba5-xLaxNb4-xTixO15-d (x= 1, 2, 3 y 4, y ä< 0.15), los cuales son isoestructurales con los oxidados. Medidas de resistividad eléctrica (r) en función de T en el intervalo de 10 a 300K para los compuestos Ba5-xLaxNb4-xTixO15-d, indican que su comportamiento es de tipo semiconductor con valores de r comprendidos entre 10 y 106 W.cm. Se observa que para los compuestos x= 1, 2 y 3 hay una T* donde ocurre un aparente cambio de mecanismo de conducción. A T> T* , hay un comportamiento de activación térmica, con Ea de aproximadamente 101 meV, valor similar a lo informado para otros óxidos de Nb reducidos. Para T<T*, se observa que los datos experimentales pueden describirse por una forma funcional del tipo r= A T exp(T0/T)-1/4, mecanismo que puede asociarse al salto de polarones (electrones interaccionando con la red cristalina) bajo la influencia de un potencial desordenado. Se estima que el origen del desorden proviene de la substitución de los iones de Nb5+ por Ti4+. Este reemplazo introduce una banda que actúa como impureza donora, lo cual explica la disminución de la r en cuatro órdenes de magnitud cuando coexisten los 2 cationes en la estructura cristalina. Para x= 4, compuesto con solo Nb, su comportamiento es típico de un semiconductor con un importante "band gap". Se realizaron además medidas de susceptibilidad magnética (c) en función de T utilizando un SQUID comercial. Se observa un comportamiento no lineal de c-1 vs T para todas las muestras, el cual es explicado por la suma de un término paramagnético de tipo Curie-Weiss y una contribución independiente de temperatura. Los valores obtenidos de Q para esta serie de compuestos sugieren un la presencia de una pequeña interacción antiferromagnética de aproximadamente 5K.
