Neste trabalho, utilizamos o método de primeiros princípios RS-LMTOASA (Real Space - Linear Muffin-Tin Orbital - Atomic Sphere Approximation), baseado na Teoria do Funcional da Densidade (DFT Density Functional Theory) e implementado para o cálculo de estruturas magnéticas não colineares, para investigar as propriedades magnéticas de nanoestruturas adsorvidas em superfícies metálicas. Primeiramente, devido ao aparecimento de estruturas magnéticas complexas, foram estudadas nanoestruturas magnéticas depositadas em substratos ferromagnéticos. Foram consideradas nanoestruturas de Mn tais como nanofios adsorvidos, pirâmides e aglomerados adsorvidos e embebidos, com o tamanho destas nanoestruturas variando de dois até nove átomos depositados em Fe(001) e Fe(110). Nossos cálculos indicam uma interação de troca magnética de longo alcance entre os átomos de Mn-Mn e Mn-Fe. Além disto, a presença de uma forte dependência destas interações de troca magnética com o meio local, frustrações magnéticas e o acoplamento spin-órbita forneceram a possibilidade da presença de estruturas magnéticas complexas tais como, por exemplo, spin espiral e half-skyrmion. Por fim, com o objetivo de estudar nanoestruturas que podem apresentar altos valores de momento magnético, foram investigados nanofios de FexCo1-x adsorvidos em uma superfície de Pt(111) . Nossos resultados indicam que os momentos magnéticos de spin dos átomos de Fe e Co são independentes da concentração de Fe e apresentam valores superiores quando comparados aos das ligas FeCo bcc, enquanto que o momento magnético médio de spin do nanofio FexCo1-x varia linearmente com a concentração de Fe, comportamento este que é diferente da curva de Slater-Pauling observada na liga FeCo bcc. O momento magnético orbital médio do nanofio de FexCo1-x é monotonicamente decrescente com a concentração de Fe que se apresenta bastante diferente a monocamada FexCo1-x sobre Pt(111). / We use the first principles RS-LMTO-ASA (Real Space - Linear Muffin- Tin Orbital - Atomic Sphere Approximation) method, in the framework of the Density Functional Theory and implemented to calculate noncollinear magnetic structures, to investigate the magnetic properties of nanostructures adsorbed on metallic surfaces. First, due to presence of the complex magnetic properties, we investigated magnetic nanostructures deposited on a ferromagnetic substrate. We have considered a variety of nanostructures such as adsorbed wires, pyramids, at and intermixed clusters with sizes varying from two to nine atoms deposited on Fe(001) and Fe(110). Our calculations reveal the long-range nature of exchange interactions between Mn-Mn and Mn-Fe atoms. Moreover, the presence of the strong dependence of these interactions on the local environment, the magnetic frustration, and the effect of spin-orbit coupling lead to the possibility of realizing complex noncollinear magnetic structures such as helical spin spiral and half-skyrmion. Finally, we also investigated FexCo1-x nanowires deposited on Pt(111) surface aiming to investigate materials with large local magnetic moment. Our results reveal that the Fe and Co spin magnetic moment are independent of the Fe concentration with the enhancement of the spin magnetic moment when compared with the FeCo bcc alloys, while the average spin magnetic moment is a linear function of the Fe concentration. This is in contrast to the Slater-Pauling model observed in the FeCo bcc alloys. The average orbital magnetic moment shows a linearly decreasing behavior with the Fe concentration which is in contrast to the behavior of FexCo1-x monolayer on Pt(111) surface.

Determinamos a tensão superficial de um defeito do tipo parede de domínio, utilizando a aproximação semiclássica no contexto da teoria de campos à temperatura finita para o modelo ? (?2)2 com interação invariante por simetria O(N), obtendo em seguida a temperatura crítica Tc de transição de fase e cálculo dos expoentes críticos ? e ?, aplicando então os resultados obtidos para a descrição de um modelo fenomenológico descrevendo o ferromagnetismo. / We determine the surface tension of a domain wall defect by using the semi classical approach in the context of field theory at finite temperature for the ? (?2)2 model with O(N) invariant interaction obtaining the critical temperature Tc of phase transition and the calculation of the critical exponents ? and ? applying then the obtained results to a description of a phenomenological model describing ferromagnetism.

Orientador: Amir Ordacgi Caldeira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-19T09:51:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paula_FagnerMurucide_D.pdf: 4858080 bytes, checksum: a43c455fc79aac38fc3e9bd9d81abe32 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Por muitas décadas, fenômenos quânticos foram observados com partículas microscópicas, tais como átomos, elétrons e fótons. No entanto, avanços na fabricação e controle de sistemas físicos com dimensões extremamente reduzidas vêm permitindo a manifestação de eventos quânticos em proporções gigantescas. Por exemplo, existem evidências de superposições quânticas com uma supercorrente composta por bilhões de elétrons num SQUID (Superconducting Quantum Interference Device). Motivados por tais evidências, nosso objetivo reside na busca de novos dispositivos capazes de exibir efeitos quânticos macroscópicos. Em particular, estamos interessados em sistemas ferromagnéticos que manifestem CQM (Coerência Quântica Macroscópica), isto é, ferromagnetos nos quais o campo de magnetização tunela periodicamente no tempo entre dois estados topologicamente distintos e degenerados. Nesta tese, sugerimos dois dispositivos: um ?o ferromagnético no qual uma parede de domínio tunela entre dois centros de aprisionamento arti?ciais; e um MQUID (Magnetic Quantum Interference Device), isto é, um análogo magnético do SQUID que permite efeitos de tunelamento com uma ¿supercorrente¿ formada por vórtices de spin. Esses dispositivos são úteis não só na exploração dos limites de validade da mecânica quântica, mas também abrem novas possibilidades de implementação de um bit quântico / Abstract: For many decades, quantum phenomena were observed with microscopic particles, such as atoms, electrons and photons. However, advancements in manufacture and control of physics systems with very small dimensions have allowed verifying quantum events in large proportions. For instance, there are evidences of quantum superposition with a supercurrent formed by billions of electrons on a SQUID (Superconducting Quantum Interference Device). Such evidences have driven our work in a way to investigate new devices that are capable to exhibit macroscopic quantum effects. In particular, we are interested in ferromagnetic systems that present MQC (Macroscopic Quantum Coherence), in other words, ferromagnets in which the magnetization ?eld tunnels periodically in time between two distinct and degenerate topological states. In this thesis, we have suggested two devices: a ferromagnetic wire in which a domain wall tunnels between two arti?cial pinning centers; and a MQUID (Magnetic Quantum Interference Device) that is a magnetic device analogous to SQUID that permit quantum tunneling effects with a supercurrent formed by spin vortices. These devices are useful to explore the limits of validity of quantum mechanics, as well they open new possibilities to put into operation a quantum bit / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientadora: Fanny Béron / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-28T23:44:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Soares_Gabriel_M.pdf: 11563028 bytes, checksum: 679e40dbf51a0c4198966c4f0eee8e20 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Desde a descoberta dos filmes finos magnéticos com anisotropia perpendicular, ou PMAs (Perpendicular Magentic Anisotropy, em inglês), se tornou possível aumentar drasticamente a densidade de dados em discos rígidos. Uma maneira de continuar a incrementar a densidade final de dados seria desalinhar o eixo de anisotropia uniaxial e o campo magnético de escrita. Para isso, necessita-se de materiais com anisotropia magnética intermediária, i.e, na qual o seu eixo fácil está entre a longitudinal ao plano e a sua perpendicular. A situação ótima seria com o eixo fácil a 450, teoricamente dobrando a densidade final. No entanto, fabricar grãos ou filmes com esta propriedade não é viável do ponto de vista industrial. Todavia, bicamadas podem ser utilizadas para imitar este comportamento, onde um filme com anisotropia longitudinal é depositado sobre um PMA. Além do mais, esta abordagem apresenta a possibilidade de maior velocidade de escrita. Bicamadas de CoCrPt/Ni podem ser utilizadas para este propósito, com a camada de CoCrPt como PMA e a de Ni com anisotropia longitudinal. O experimento de ressonância ferromagnética permite, a priori, resolver as contribuições de anisotropia de cada camada no sistema de bicamadas, juntamente com os mecanismos de amortecimento magnético. O objetivo principal desta dissertação de mestrado é introduzir os conceitos de experimentação e teoria desta técnica, e aplicá-los nas bicamadas de CoCrPt/Ni. Neste trabalho foram utilizados filmes já depositados por sputtering com 10 nm de Co66Cr22Pt12, seguidos de 5 a 40 nm de Ni, para investigar o efeito da camada com anisotropia longitudinal sobre o PMA. Um outro conjunto de amostras contém um espaçador de Ti entre as camadas magnéticas, a fim de se estudar a interação na interface entre elas. Os experimentos de ressonância foram realizados em varredura de frequência num analisador de rede vetorial com campos magnéticos aplicados longitudinais ou perpendiculares e numa cavidade de banda X (9,54GHZ) em função da orientação do campo aplicado. Foi verificado qualitativamente o decréscimo da energia de anisotropia longitudinal com menores espessuras de Ni nas bicamadas. No entanto, não foi possível observar a linha de absorção da camada de CoCrPt, e consequentemente, encontrar unequivocamente as constantes de anisotropia do sistema, muito menos confirmar o comportamento multiaxial encontrado. Não obstante, foi confirmado a natureza de curto alcance da interação entre as camadas. Nova experimentação em outras bandas de frequência é necessária, afim de identificar a absorção do CoCrPt. Uma perspectiva futura interessante é o estudo da largura de linha e o amortecimento magnético do sistema devido a interação envolvida / Abstract: Since the advent of perpendicular magnetic anisotropy media, or PMAs, it was possible to greatly enhance the data density of hard drives. A method to push forward the data density increase is to misalign the anisotropy and applied field axes. This can be achieved by tilted media, i.e., in which the anisotropy axis lays somewhere between in-plane (IP) and out-of-plane (OOP). The optimal condition is with the axis tilted by 45\textsuperscript{0}. However, produce this kind of material is not practible at industrial scale. Thus, composite media can be used to mimic this behavior, where an in-plane anisotropy media is deposited on top of a PMA. Nonetheless, this approach allows to reach faster switching rates. CoCrPt/Ni bilayers may be used for this purpose, with the CoCrPt serving as the PMA and the Ni as the IP anisotropy layer. The ferromagnetic resonance experiment (FMR) can be used to obtain information about the magnetic anisotropy, being able to characterize its constant for each layer in the bilayer system, together with the damping mechanisms. Therefore, the main goal of this master thesis is to introduce the FMR theory and experimentation and apply them in this system. The used films were already deposited by sputtering with 10 nm of Co.66Cr.24Pt.12 under a 5 to 40 nm Ni layer. Another set of samples with a Ti layer between the magnetic layers provides information of the interface coupling. The FMR experiments were partly performed in a broadband vector network analyzer (VNA) with applied magnetic fields IP or OOP, and in a X-band (9,54 GHz) cavity as function of the orientation of the applied magnetic field. It was qualitatively verified a decrease of the longitudinal magnetic anisotropy energy as a function of the Ni thickness in the bilayer system. However, the CoCrPt single layer absorption could not be observed, making it impossible to unequivocally identify each anistropy constant. Nonetheless, the short-range nature of the coupling was confirmed. Further experimentation in higher frequencies is needed in order to find the CoCrPt absorption. Also, promising effects in the damping mechanism due to the coupling are expected / Mestrado / Física / Mestre em Física / 2013/1186360 / CAPES

[pt] Estudos no sistema pseudoternário CeCoGe(3-x)Six (com 0 = < x = < 3) mostraram que o sistema evolui continuamente de um estado antiferromagnético da rede de Kondo (CeCoGe(3) com ~21k) para um composto de valência intermediária (CeCoSi(3) com Tw ~230k). O sistema apresenta comportamento tipo não- líquido de Fermi (NLF) em torno do ponto crítico quântico (PCQ) na concentração crítica xC = 1,25. A substituição isoeletrônica dos átomos de por não aumenta o grau de desordem magnética, sendo ideal para o estudo de efeitos intrínsecos das variações das constantes de interação da rede Kondo. Estudamos este sistema em concentrações próximas à concentração crítica através de medidas de resistividade elétrica AC sob pressão (x=0,9) e campo magnético (x =1), em amostras policristalinas. Nossos resultados mostram que a ordem magnética de longo alcance presente na amostra CeCoGe(2,1)Si(0,9) é suprimida com o aumento da pressão e, para a pressão crítica PC ( aprox. 6,2 kbar) TN é aproximadamente zero. Para temperaturas inferiores a TN, as medidas de resistividade são bem descritas considerando um espalhamento de elétrons de condução por mágnons antiferromagnéticos anisotrópicos. Acima de PC observa-se o comportamento líquido de Fermi. Na região crítica o estado NLF foi observado. A análise do comportamento da linha crítica na proximidade do PCQ indica que as flutuações magnéticas relevantes são tipicamente bidimensionais. Por outro lado, no composto CeCoGe2Si, que apresenta ordem magnética de curto alcance com TN aproximadamente 2K, observa-se que a temperatura de ordenamento é reduzida com o aumento do campo magnético e, para campos acima de 3 T, surge o comportamento tipo líquido de Fermi. / [en] Studies on the pseudo ternary system CeCoGeSix (where 0 = < x = < ) have shown that the system evolves continuously from a Kondo lattice antiferromagnetic state ( CeCoGe(3) with ) towards a mixed valent compound ( CeCoSi(3)with Tw ~230k ). The system displays a non-Fermi-liquid-type behavior (NFL) in the vicinity of the quantum critical point (QCP) at the critical concentration . Isoelectronic substitution of atoms for does not enhance the degree of magnetic disorder, rendering it ideal for the study of the Kondo lattice¡ s interaction constants intrinsic effects. We have studied this system in polycrystalline samples at concentrations close to the critical one through AC electrical resistivity under pressure (x= 0,9) and magnetic field (x=1) measurements. Our results show that the long range magnetic order present in the CeCoGe(2,1)Si(0,9) sample is suppressed as pressure is increased, and that for the critical pressure PC (aprox. 6,2 kbar), TN (aprox. zero) . For temperatures below TN, the resisitivity data are well described considering conduction electron scattering by anisotropic antiferromagnetic magnons. Above PC we observe the Fermi liquid behavior. At the critical region, a NFL state with exponents close to 1 was found. The analysis of the behavior of the critical line in the neighborhood of the QCP indicates that the relevant magnetic fluctuations are typically two-dimensional. On the other hand, the CeCoGe(2)Si compound displays short range order (TN ~ 2k). The ordering temperature is reduced under an increase of an applied magnetic field, and for magnetic fields above 3 T a Fermi liquid behavior arises.

Apresentaremos uma série de estudos realizados sobre o tema anisotropias magnéticas induzidas (Kind) em 1igas amorfas. Foram usados vários tipos de tratamentos térmico, com o objetivo de obtermos uma visão amp1a do assunto. A análise teórica dos dados de Kind e de \"after-effect\" magnético (MAE) foi feita com um modelo baseado em sistemas de dois níveis (TLS). A partir da análise dos dados experimentais obtém-se um largo espectro de energias de ativação. Estas energias estão relacionadas aos tempos de re1axação, através da equação de Arrhenius: = 0 exp (E/kT), onde o pré-fator 0 é da ordem do inverso da frequência de Debye. Construiu-se um forno para tratamentos térmicos em ligas amorfas, que opera em um eletroimã de 6 kOe e desenvolveu-se os programas para análise de dados experimentais. Essas facilidades, associadas ao traçador de curvas de histerese, permitiram os seguintes estudos de anisotropias induzidas em ligas amorfas ferromagnéticas: 1. Estudo da cinética de indução de anisotropia por tratamentos térmicos na faixa de temperatura de 190 a 250 °C, para fitas amorfas \"as cast\" de composição C070.4Fe4.6 Si15B10. Com o modelo TLS pode-se obter o espectro de energias de ativação, que se apresentou na faixa de energia de 1.50 a 1.85eV, com 0 = 1.6 x 10-13s. 2. Realizou-se também o estudo da indução de anisotropia na presença de um campo magnético de 5 kOe, para amostras pré-tratadas a 400 °C por 10 minutos. Estas são de composição Co77-X Mnx Si14 B9, com X = 2 e 6 e foram submetidas a tratamentos isotérmicos a temperaturas entre 240 e 325 °C. Neste caso pode-se verificar que para as duas composiQ6es 0 pré-fator é maior ( 10-8S). Quanto ao espectro de energias de ativação, em ambos os casos, apresenta-se na faixa de energias de 1.10 a 1.55 eV. 3.Outro experimento, neste caso com amostras de composição Co67Fe4Mo1Si12B16 consistiu na aplicação, à temperatura ambiente, de tensão mecânica ( 800 MPa) na fita, enquanto se monitorava a energia de anisotropia magnética. Pudemos então observar uma variação continua dessa propriedade e posteriormente uma recuperação completa da condição inicial, com a remoção da tensão aplicada, mostrando um processo de caráter anelástico. Procuramos estudar os efeitos de tensões mecânicas sobre as propriedades magnéticas de amostras com composição Co67Fe4Mo1Si12B16. Duas linhas de trabalho foram adotadas: 4) Numa olhou-se para a isotropia induzida em amostras pré-tratadas, quando submetidas a tratamentos térmicos na faixa de temperatura de 200 a 400 °C, sob tensão mecânica de 500 MPa e posteriormente na ausência de tensão. A partir desses ensaios foi possível se separar uma componente plástica e outra anelástica na anisotropia induzida. 5) Noutra, obteve-se o comportamento do MAE, para amostras com e sem tensão mecânica aplicada, no intervalo de 300 a 500 K. Os resultados obtidos demonstram a não existência de efeitos plásticos ou anelásticos nas energias de ativação dos processos envolvidos no \"after-effect\". Por outro lado verificamos uma grande alteração na intensidade do MAE, devido à tensão. / In this thesis we will present a series of studies related to induced magnetic anisotropies (Kind) in amorphous alloys. In order to get a more general view of this theme, we used several different kinds of annealings. The theoretical analysis of the data of Kind and magnetic after-effect (MAE) was performed using a model based on two-level systems (TLS). From the analysis of the experimental data we get a large actiyation energy spectrum. These energies are related to the relaxation times, through the Arrheniu \'s expression: = 0 exp(E/kT), where the pre-factor 0 is of the order of the inverse of the Debye frequency . We constructed a furnace for thermal annealing of the amorphous alloys, which operates within an electromagnet producing 6 kOe. We also wrote, the computer programs for the analysis of the experimental data. These facilities, together with the hysteresis loop tracer permitted the followings studies of the induced anisotropies in amorphous alloys: 1) A study of the kinetics of the induced anisotropy by annealing in the temperature range from 190 to 250 °C, in as cast amorphous ribbons of composition Co70.4Fe4.6Si15B10. Using the TLS model we obtained the activation energy spectrum. It presents two peaks in the energy range from 1.50 to 1.85eV and a pre-factor 0= 1.6x10-13 s. 2) Using a 5 KOe magnetic field we studied the effects of a Field annealing treatment in samples pre-annealed at 400 °C for 10 minutes. The isothermal annealings were made in Co70-XMnXSi14B9 with x = 2 and 6, in the temperature range from 240 to 325 °C. In this case we observed for these two compositions a larger pre-factor ( 10-8s) than before. The activation-energy spectra, for the both composition, are found in the energy range from 1.10 to 1.55eV. 3) Another experiment was done using samples of Co67Fe4Mo1Si12B16. We applied a tensile stress (800MPa) to the ribbon and measured the magnetic anisotropy energy. We observed a continuous variation of this energy and, after removal of the stress, the sample recuperated its initial condition, showing a process characteristically anelastic. We studied the effects of mechanic stress on the magnetic properties of samples of composition Co67Fe4Mo1Si12B16. We worked in two directions: 4) We studied the induced anisotropy in pre-annealed samples, submitted to annealing in the range from 200 to 400 °C, under a tensile stress of 500MPa and without applied stress. From these resul ts we can separate a plastic and an anelastic component in the induced anisotropy. 5) In other, we studied the behavior of the MAE, for samples with and with and without applied tensile stress, in the range from 300 to 500 K. The results obtained show neither plastic nor anelastic effects on the activation energies of the processes involved in the MAE. On the other h~nd we can see a strong alteration in the intensity of the MAE, due the stress.

Ferromagnetismo itinerante permanece um problema elusivo em Física. O fenômeno resulta da competição entre interação eletrônica e efeitos de muitos corpos e não pode ser tratado perturbativamente. Particularmente em uma dimensão, teoremas proíbem fases ferromagnéticas em T = 0 para modelos de rede com hopping de primeiros vizinhos. Nos últimos vinte anos, entretanto, apareceram modelos na literatura que estendem o hopping para além de primeiros vizinhos e para os quais ordem ferromagnética foi rigorosamente estabelecida. Praticamente todas as demonstrações da existência de ferromagnetos unidimensionais são feitas em fase isolante (com exceção de casos patológicos, como repulsão infinita). Isto nos levou a investigar o acoplamento entre os setores de spin e carga no regime fortemente interagente quando se dopa o sistema, o que introduz pontos de Fermi pF e -pF. Encontramos, com teoria de perturbação, singularidades logarítmicas na autoenergia do mágnon quando seu momentum é pF ou -pF. Derivamos uma teoria de campo efetiva para o espalhamento em torno desses pontos entre os mágnons e férmions sem spin (que representam o setor de carga). O modelo efetivo é similar ao modelo Kondo, que consiste de uma impureza magnética localizada acoplada localmente com um mar fermiônico por uma interação de troca entre spins. Em nosso modelo, há, na realidade, um pseudospin que indica se o momentum de uma partícula é próximo de pF ou de -pF e o mágnon se comporta como uma impureza móvel. A mobilidade da impureza leva a uma relação de dispersão para os férmions dependente do pseudospin da impureza. / Itinerant ferromagnetism remains an elusive problem in Physics. The phenomenon arises from a competition between electronic interaction and many-body effects and cannot be treated perturbatively. Particularly in 1D, there are rigorous proofs that forbid ferromagnetic phase for lattice models with nearest-neighbours hopping only. In the last twenty years, however, models with hopping beyond nearest-neighbours were proposed in the literature and for which ferromagnetic phase was rigorously established. Virtually every proof of the existence of one-dimensional ferromagnets is done in an insulator phase (disregarding some pathological cases, such as infinite electronic repulsion). That motivated us to investigate the coupling between spin and charge sectors in the strongly interacting regime when we dope the system, introducing two Fermi points, pF and -pF. We found out, through perturbation theory, logarithmic singularities in the magnon selfenergy when its momentum is pF or -pF. To understand them, we derived an effective field theory for the scattering between magnons and spinless fermions (which represent the charge sector) close to these points. The effective model resembles the Kondo model, which describes a magnetic impurity locally coupled to a fermionic sea through spin exchange interaction. In our model, there is actually a pseudospin that indicates if a particle momentum is closest to pF or -pF and the magnon behaves as a mobile impurity. The impurity mobility leads to a fermionic dispersion relation that depends on the impurity pseudospin.

O objetivo do presente trabalho foi desenvolver novos materiais magnéticos para ímãs de alta performance. Duas classes de materiais foram estudadas: materiais a base de (Nd,Sm)5(Fe,MT)17, onde MT é um metal de transição, e materiais nanocristalinos a base de (Nd,Pr)FeB com adições de TiC. As ligas (Nd,Sm)5(Fe,MT)17 foram preparadas por fusão em forno de arco e posteriormente foram tratadas termicamente por longos períodos (no mínimo 30 dias). Tentamos melhorar as propriedades magnéticas por meio de substituições químicas (Ti, Co, Mn, etc.) e/ou por introdução intersticial de deutério ou nitrogênio. As amostras foram caracterizadas via análise termomagnética (TMA), magnetometria de baixas temperaturas, difração de raios X e de nêutrons, e espectroscopia Mössbauer. Os principais resultados foram: a) aumento de Tc de até 70 º C; b) localização dos átomos de deutério na redecristalina. Ligas de (Nd,Pr) com adição de TiC foram preparadas por fusão de arco, sendo processadas via "melt spinning" e passando por tratamentos térmicos variados. Os promissores resultados na literatura para Nd2Fe14B+TiC foram obtidos também para Pr2Fe14B + TiC, mas não para os sistemas compostos pela fase &#966; e Fe3B com TiC. Porém, bons resultados foram obtidos em sistemas compostos pelas fases &#966; e &#945;–Fe, com aumento de até 30% nos valores de campo coercivo Hc e aumentos de até 15% de (BH)max. / The aim of the present work was to develop new improved magnetic materials suitable for permanent magnets. Two kinds of materials were studied: (Nd,Sm)5(Fe,MT)17 based materials, were MT is a transition metal and, (Nd,Pr)FeB nanocrystalline materials (exchange spring magnets) with TiC additions. The 5:17 alloys were melted in an arc melting furnace followed by a long annealing (at least 30 days). We tried to improve the magnetic properties by means of chemical substitutions (Ti, Co, Mn, etc.) and/or by addition of interstitial atoms of deuterium or nitrogen. The samples were characterized by means of thermomagnetic analysis (TMA), low temperature magnetometry, X ray and neutron diffraction, and Mössbauer spectroscopy. The main results were: a) increase of Tc temperature (up to 70 ºC) and; b) determination of interstitial sites for deuterium. (Nd,Pr)FeB alloys with TiC additions were melted in an arc melting furnace, being processed in a melt spinner system. After the samples were heat treated at different temperatures. The promissing literature results for Nd2Fe14B+TiC were also obtained for Pr2Fe14B + TiC, but not for systems composed by Pr2Fe14B and Fe3B phases with TiC additions. However, good results were obtained in systems composed by Pr2Fe14B and &#945;-Fe with TiC additions, with 30% increase on coercive field values Hc, and 15% increase on (BH)max.

Os filmes finos dos óxidos de ZnO dopados com Co, preparados via método Pechini, são semicondutores magnéticos diluídos com grande potencial para serem empregados na fabricação de dispositivos spintrônicos. Filmes com concentrações nominais de 1, 3 e 5 %, em mol, de Co foram depositados por spin-coating sobre substratos de vidro e safira. Os filmes finos preparados foram caracterizados por difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, analise de EDS e absorção de raios X. Padrões de difração de raios X indicam que os filmes dopados com Co sobre substrato de vidro tem fase cristalina com a estrutura wurtzite. Espectros EXAFS sugerem que nos filmes com concentrações de 5% os átomos de cobalto não estão ocupando somente os sítios dos íons Zn2+ dentro da rede cristalina do ZnO. As espessuras dos filmes usando imagens de microscopia eletrônica de varredura ficaram entre os valores de 160 nm e 800 nm. Os procedimentos empregados no trabalho produziram filmes espessos e bem distribuídos pelas superfícies dos vidros. Os filmes depositados em substratos de safira não recobriram de forma uniforme a superfície dos substratos. / Co-Doped ZnO thin films, a diluted magnetic semiconductor with great potential to be used in the manufacture of spintronic devices, were prepared via Pechini method. Films with nominal concentrations of 1, 3 and 5 mols % of Co were depositions by spin-coating on glass and sapphire substrates. The prepared thin films were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, EDS analysis and X-ray absorption. X-ray diffraction patterns indicated that the films doped with Co on the glass substrate has a crystalline phase with wurtzite structure. EXAFS spectra suggest that in thin films with concentrations of 5 mol% of Co, these atoms are not only occupying the Zn2 + ionic sites within the ZnO crystal lattice. The thicknesses of the films measured using images from scanning electron microscopy were between the values of 160 nm and 800 nm. The method and procedures employed in the work produced good films on glass substrates, thick and well distributed across the surface of the substrate one. The films deposited on sapphire substrates not uniformly covered the surface of the substrate. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Neste trabalho, estudamos os efeitos de ordem de curto alcance resentes na suscetibilidade paramagnética, para temperaturas acima da temperatura de transição antiferro-paramagnética, nos seguintes materiais: CoCl2.6H2O, CoBr2.6H2O, NiCl2.4H2O, MnCl2.4H2O e MnBr2.4H2O. As caracterísitcas apresentadas por estes materiais permitiram a investigação da dependência deste efeito com o valor do spin, com a dimensionalidade e com o tipo de anisotropia do sistema magnético. Desenvolvemos, também, um tratamento teórico simples, baseado no princípio variacional da energia livre, o qual é suficiente para explicar os comportamentos observados em nossos estudos experimentais. / In this work we have studied the effect of short-range ordering on the paramagnetic susceptibility, for temperatures above the antiferro-paramagnetic transition in the following materials: CoCl2.6H2O, CoBr2.6H2O, NiCl2.4H2O, MnCl2.4H2O and MnBr2.4H2O. The properties of by these materials permit the investigation of the dependence of this effect with the value of the spin, with the dimensionality and the anisotropy of the magnetic system. A simple theoretical treatment, based on variational principle of free energy, is developed, which accounts for most of the features observed in our experimental studies.