Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Granular magnetic systems can be composed by magnetic particles or clusters with size of some nanometers. These magnetic nanoparticles present different magnetic order phases, as superparamagnetic, and they can be embedded in both, metallic or insulating matrix. These systems present several phenomena such as the giant magnetoresistance (GMR), extraordinary Hall effect (EHE), tunnel magnetoresistance (TMR) and Coulomb blockade. That phenomena use to disappear when a small termal fluctuation is high enough to reverse the magnetization of the clusters leading the lost the magnetic information in a very short time range. When it occurs, the particles are in superparamagnetic phase. In order to maintain the magnetic information at high values of temperature, or even to suppress the superparamagnetic limit, many works have tried to use an antiferromagnetic matrix, to induce the increase of the energy barrier among the two easy directions of magnetization by the exchange coupling in the grain(FM)/matrix(AFM) interfaces, with the purpose of stabilizing the particles magnetization. In this work, we have produced Co granular samples embedded in SiO2/CoO insulating/antifferomagnetic matrix through a sequential deposition by magnetron sputtering, in order to study the exchange bias of Co grains laterally surrounded by CoO.Were perfomed measurements of transmission eletronic microscopy (TEM), x-ray diffraction (XRD), measures low fields thermomagnetics (ZFC-FC), to obtain answers of the structural and magnétic charater of the samples. The Exchange Bias were investigated by extraordinary Hall effect, meauresments in differents temperature values in a cooling field (FC) of 5kOe. These non conventional measurements, are carried out with field cooling and the applied external field to perfomed the loop hysteresis both with perpendicular direction to the substrate. The effective anistropy, changes the magnitude up to three ordes of magnitude for different thicknesses of CoO in the limit T!0. On the other hand, the HEB linearily decreases, and goes to zero at a certain temperature. This temperature, is approximately, equal to that where the split of ZFC-FC curves occurs. This split is associated with the CoO blocking temperature, i.e. the ordering temperature of CoO. These results are reported from the finite size effect present in thin films. For the specific case of CoO, these effects lead to a nonzero net magnetization coming from uncompensed moments present on the surface that, in some cases, are responsible for the magnetic coupling governed by a local disorder and frustration, a spin-glass-like behavior. The extraodinary Hall effect and giant magnetoresistance were study of thin Fe-rich amorphous films and Fe-rich/Cu multilayers. Were investigated and compared the extraordinary Hall effect in these two types of samples and discussed it in terms of thickness and sample structure. The thicker films exhibited a strong in-plane magnetic anisotropy, and by decreasing film thickness both saturated Hall resistivity and Hall sensitivity increase. Electrical conductance increases and Hall resistivity decreases when the films are sandwiched with Cu. / Sistemas granulares magnéticos podem ser formados por grãos ou aglomerados magnéticos cujo tamanho é de alguns nanômetros. Estes grãos magnéticos apresentam diferentes fases de ordenamento magnético, como o superparamagnetismo, e podem estar envolvidos tanto por matrizes metálicas como matrizes isolantes. Estes sistemas possuem uma riqueza de fenômenos, como a magnetorresitência gigante (GMR), Efeito Hall Extraordinário (EHE), magnetorresistência túnel (TMR), bloqueio de coulomb entre outros. Estes fenômenos muitas vezes desaparecem quando à energia térmica for suficiente para inverter a magnetização dos grãos, levando-os a perder informação magnética num intervalo de tempo muito curto. Quando isto ocorre dizemos que os grãos estão na fase superparamagnética. Para reter a informação magnética a temperatura ambiente, ou até mesmo suprimir o superparamagnetismo, tem-se tentado o uso de uma matriz antiferromagnética (AFM) onde os grãos ficam imersos, e o acoplamento de troca na interface grão (FM)/matriz (AFM) pode induzir um aumento na barreira de energia entre as duas direções de fácil magnetização e com isso estabilizar a magnetização dos grãos. Neste trabalho foram produzidas amostras granulares de Co imersos em matriz isolante/antiferromagnética de SiO2/CoO pela deposição alternada do metal e dos isolantes por magnetron sputtering , com a finalidade de estudar a evolução do exchange bias entre os grãos de Co que estão lateralmente envolvidos por CoO. Foram realizadas medidas de Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM), Difração de raios-X (XRD), medidas termomagnéticas a baixos campos (ZFC-FC), para obter respostas quanto ao caráter estrutural e magnético das amostras. O Exchange bias foi investigado por efeito Hall extraordinário, medidas à diferentes temperaturas sob um campo de resfriamento (FC) de 5kOe. Estas medidas, diferente do convencional, são realizadas com o campo de resfriamento e o campo externo aplicado para realizar a curva de magnetização ambas na direção perpendicular ao substrato. A anisotropia efetiva, varia, na sua magnitude, até três ordens de grandeza para diferentes espessuras de CoO para o limite T !0. Por outro lado, o HEB decresce linearmente, até ir à zero numa dada temperatura. Esta temperatura onde extingue-se o HEB é, aproxiamdamente, a mesma onde ocorre à separação das curvas ZFC-FC. Esta separação nas curvas está associado com a temperatura de bloqueio de CoO, ou seja, temperatura de ordenamento dos grãos de CoO responsáveis pelo acoplamento direto com os grãos de Co. Estes resultados reportados são oriúndos dos efeitos de tamanho de grão, presentes em filmes muitos finos. Para o caso específico do CoO, estes efeitos levam há presença de uma magnetização diferente de zero oriúndos dos momentos não compensados presentes na superfície que, para alguns casos, são responsáveis pelo acoplamento magnético governado por uma desordem local e frustação, um compotamento do tipo spin-glass-like . Efeito Hall extraordinário e magnetorresistência gigante foram estudados em filmes finos amorfos de FINEMET e multicamdas FINEMET/Cu. Foi investigado e comparado o efetio Hall nos dois tipos de amostras, e discutido em termos da espessura e estrutura da amostra. Para os filmes mais espessos foi observado uma forte anisotropia no plano do filme, por outro lado, quando a espessura diminui ambos, a resistividade Hall satura e a sensibilidade Hall aumenta considerável. A condutividade elétrica aumenta e a resistividade Hall diminui para as multicamadas FINEMET/Cu.

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:15:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Diovana de Mello Lalis.pdf: 1400139 bytes, checksum: 9a24713cb1bd8642c6db6fc9c49eebbd (MD5) Previous issue date: 2015-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os compostos de férmions pesados são geralmente descritos no âmbito do modelo da rede de Kondo, que pode ser derivado a partir do modelo de Anderson. As suas propriedades peculiares são regidas pela competição entre o efeito Kondo e a interação Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida (RKKY), que permite esboçar o diagrama de Doniach. A investigação de compostos ferromagnéticos de férmions pesados, em particular, tem se intensificado recentemente, com a possibilidade de aproximação do ponto crítico quântico (QCP) por meio do ajuste da pressão, da concentração de elétrons, ou pela aplicação de campo magnético. Neste trabalho, o modelo de rede de Anderson (ou modelo de Anderson periódico) é utilizado diretamente para descrever estes compostos, incorporando o efeito das flutuações de valência, que podem desempenhar um papel importante na vizinhança do QCP. Empregamos o método da equação do movimento para as funções de Green, que permite desacoplamentos sucessivos da cadeia de equações. Exploramos a estabilidade das soluções de AF, FM e não-magnéticas em função dos parâmetros do modelo, da temperatura e da concentração de életrons. O diagrama de fases é obtido a partir das curvas de magnetização e pela comparação das energias das soluções envolvidas.

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Ce travail a pour objectif de contribuer à l'étude du magnétisme dans les oxydes isolants de type AB_2O_6 (A= Fe, Co, Ni; B= Ta, Sb). Ces composés cristallisent dans une structure trirutile et présentent une variété très riche de phases magnétiques. Tous les ordres observés peuvent être classés comme antiferromagnétiques mais diffèrent d'un ordre simple de type Néel. En outre, les substitutions comme Fe_xCo_{1-x}Ta_2O_6, Fe_xNi_{1-x}Ta_2O_6 et Co_xNi_{1-x}Ta_2O_6 conduisent à des domaines de coexistence de phases magnétiques et à des points bicritiques dans les diagrammes de phases T(x). Une caractéristique particulièrement intéressante de ces composés est le caractère quasi-bidimensionnel de leur magnétisme, puisque les ions de métaux de transitions A apparaissent dans des réseaux plans séparés par deux plans d'ions non magnétiques B. Une forte anisotropie de champ cristallin est observée sur les sites magnétiques, résultant de la distorsion axiale des octaèdres d'oxygènes qui entourent ces ions A. Nous avons abordé deux aspects complémentaires: théorique et expérimental. Du point de vue théorique, une reformulation du modèle bidimensionnel jusqu'à present utilisée pour décrire la susceptibilité paramagnétique nous a permi d'obtenir des constants d'échange compatibles avec les types d'ordre magnétique planaire observés. Considérant que le caractère tridimensionnel des structures magnétiques révélées par diffraction neutronique indique l'importance du couplage entre plans, quoique faible, à basse température, nous proposons un modèle tridimensionnel coherent avec les ordonnements observés aussi dans le plan ab qu'au long de l'axe c. Du point de vue expérimental, nous faisons des substitutions sur le site non magnétique pour modifier de façon systematique l'espacement entre les plans magnétiques et, en consequence, le couplage entre eux. En particulier, nous avons synthétisé des composés du type ANb_xTa_{2-x}O_6 avec A = Fe, Ni et Co, restant dans le domaine de stabilité de la phase quadratique, puisque la présence de Nb favorise une phase orthorhombique. Une caractérisation structurale et magnétique de ces systèmes est faite par diffraction de rayons X et de neutrons, complétées par des mesures de susceptibilité magnétique, chaleur spécifique et aimantation en fonction du champ appliqué. Nous étudions également des séries avec Sb à la place de Nb où nous avons également effectué des remplacements sur le site magnétique. / This work aims to contribute to the study of magnetism in insulating oxides of the type AB_2O _6 (A = Fe, Co, Ni, Ta = B, Sb). These compounds crystallize in a trirutile structure and present a rich variety of magnetic phases. All the observed orderings can be classified as antiferromagnetic, but they differ from a simple Néel type order. Moreover, substitutions such as Fe_xCo_{1-x}Ta_2O_6, Fe_xNi_{1-x}Ta_2O_6 and Co_xNi_{1-x}Ta_2O_6 produce several regions of phase coexistence and bicritical points in the phase diagram T vs. x. A particularly interesting characteristic of these compounds is the quasi-two-dimensional nature of their magnetism, since the transition-metal ions A appear in layers separated by two planes of the non-magnetic ions B. They also show strong crystal-field anisotropy on the magnetic sites due to axial distortion of the oxygen octahedra surrounding the A ions. Our approach involves two complementary aspects: theoretical and experimental. From the theoretical point of view, a reformulation of the two-dimensional model used until now to describe the paramagnetic susceptibility allows us to obtain exchange parameters compatible with the observed planar magnetic orderings. Considering that the three-dimensional character the magnetic structures revealed by neutron diffraction indicates that the coupling between planes, although weak, plays an important role to low temperatures, we propose a three-dimensional model consistent with the observed orderings both in the ab plane and along the c axis. From the experimental point of view, we make substitutions on the non-magnetic sites, in order to systematically modify the spacing between planes and, consequently, the coupling between them. In particular, we have synthesized compounds of type ANb_xTa_{2-x}O_6 with A = Fe, Ni and Co, remaining in the stability region of tetragonal phase, since the presence of Nb favors an orthorhombic phase. The structural and magnetic characterization of the systems is done via the X-ray and neutron diffraction as well as measurements of magnetic susceptibility, specific heat, and magnetization as a function of the applied field. We also study series with Sb in place of Nb where we additionally include substitutions in the magnetic site.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:49:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:03:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 09826.pdf: 5905522 bytes, checksum: b0354cc2f21014da9657b88019b2b992 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP / FAPESP:99/07068-0

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-07-17T13:08:15Z No. of bitstreams: 1 CarlenePaulaSilvaDeFarias_TESE.pdf: 2687014 bytes, checksum: a677490ff19b9514e32959228d355d32 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-07-18T14:15:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CarlenePaulaSilvaDeFarias_TESE.pdf: 2687014 bytes, checksum: a677490ff19b9514e32959228d355d32 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-18T14:15:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarlenePaulaSilvaDeFarias_TESE.pdf: 2687014 bytes, checksum: a677490ff19b9514e32959228d355d32 (MD5) Previous issue date: 2017-04-10 / The main objective of this thesis is to investigate the competing ordered phases in the metallic heavy fermion compound URu2Si2, which displays a bodycentered tetragonal lattice. We first provide a study case of the competition between antiferromagnetic (AF) and spin liquid phases. The antiferromagnetic state is study with spin-wave theory. Whereas the spin liquid analysis has been carried out in an algebraic spin liquid representation. In the second part, we describe an effective theory for Raman scattering experiments at these particular phases. We provide insight about the hidden order phase displayed by the heavy fermion compound URu2Si2. / L?objectif central de cette th?se est d??tudier des phases ordonn?es en comp?tition dans des mat?riaux magn?tiques pr?sentant une structure cristalline t?tragonale centr?e. Ce travail est divis? en deux parties principales. Dans la premi?re, nous pr?sentons les r?sultats de notre ?tude de la comp?tition entre des ?tats ordonn?s antiferromagn?tiques et des phases liquides de spin. Nous montrons comment ces derni?res peuvent ?tre stabilis?es par la frustration g?om?trique et par une g?n?ralisation de la sym?trie de spin au groupe SU(n). Les ?tats antiferromagn?tiques sont d?crits par une th?orie d?onde de spin et l?analyse de liquide de spin est effectu?e par une repr?sentation fermionique des op?rateurs de spin. Dans la deuxi?me partie, nous d?crivons une th?orie effective pour d?rcrire des exp?riences de diffusion Raman. Nous fournissons un aper?u de la phase d?ordre cach? affich?e par le compos? de fermions lourds URu2Si2.

Medidas de atenuação ultrassônica e constante elástica em ligas de Cr-V, utilizando técnicas de pulso eco foram realizadas e as transições na temperatura de Neel, TN, estudadas. Um modelo teórico é proposto para descrever os comportamentos da atenuação e constante elástica perto da transição em TN. De acordo com o modelo proposto a adição de vanádio diminui drasticamente o coeficiente de difusão, modificando a natureza da transição. Foram utilizadas amostras de cromo contendo 0,2%V; 0,5%V; 0,67%V; 1,0%V e 1,5%V. A partir da dependência aproximadamente linear de TN com a concentração de vanádio conclui-se que 3,3% V corresponderá à TN= 0K. O efeito do campo magnético até 4,5T revelou-se insuficientemente para a obtenção de monodomínio magnético e não causa nenhuma variação mensurável em TN / Measurements of ultrasonic attenuation and elastic Constant in Cr-V alloys, using pulse echo techniques were realized and the transitions at the Neel temperature, TN, were studied. We propose a theoretical model which describe the behavior of the ultrasonic attenuation and elastic Constant near the transition in TN. According to the theoretical model the addition of Vanadium to chromium, drastically diminishes the diffusion coefficient thus changing the nature of the transition. It was used samples of chromium containing 0,2%V; 0,5%V; 0,67%V; 1,0%V and 1,5%V. From the approximately linear dependence of TN with the vanadium concentration it was concluded that 3,3%V corresponds to TN= 0. The effect of magnetic fields up to 4,5T was insufficient to produce single-Q samples, and did not cause any mensurable variation in TN

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:49:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:03:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 09826.pdf: 5905522 bytes, checksum: b0354cc2f21014da9657b88019b2b992 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP / FAPESP:99/07068-0

Orientadores: Gustavo Fernandes Lopes, Eduardo Granado Monteiro da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-14T22:47:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabbris_GilbertoFernandesLopes_M.pdf: 3782519 bytes, checksum: d66cd36be4756310d108388eaef23b5e (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Materiais multiferróicos apresentam pelo menos duas propriedades ferróicas na mesma temperatura: (anti) ferroeletricidade, (anti) ferromagnetismo, ou ferroelasticidade. Esses materiais têm atraído grande atenção da comunidade científica nos últimos anos devido às suas potenciais aplicações e ao complexo acoplamento entre suas propriedades, o que ainda não é bem compreendido. Neste trabalho, nos concentramos nos materiais multiferróicos da família RMn2O5, que possuem estrutura ortorrômbica com grupo espacial Pbam. Nestes compostos, a transição antiferromagnética acontece a ~40K e a ferroelétrica em torno de 39K para todos os membros da família. A ferroeletricidade vista nesse material é incompatível com o centro de simetria existente no grupo espacial Pbam. Resultados de EXAFS para o composto TbMn2O5 existentes na literatura indicam uma distribuição bimodal de Tb-O na primeira camada de coordenação. Este desdobramento da primeira camada de coordenação independe da temperatura e indica uma possível variação do grupo espacial Pbam. Tais resultados nos motivaram a empreender o estudo da estrutura local da família RMn2O5 a fim de entendermos a correlação entre a estrutura local e a natureza do íon R. Medidas do espectro de XAFS como função da temperatura foram realizadas na linha XAFS2 do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS). Foram realizadas varreduras na borda K do Mn e em torno da borda L3 dos íons R (Bi, Gd, Pr, Tb). Os resultados para a borda do manganês em todos os compostos indicam que os poliedros de MnO são rígidos. Já na borda do íon R há comportamentos distintos. Enquanto no composto com bismuto observamos uma possível vibração rígida dos poliedros de MnO, para os outros compostos estudados identificamos uma distorção rígida desses poliedros. O comportamento distinto do composto com Bi, em relação aos demais membros da família, parece estar relacionado ao lone pair do bismuto / Abstract: Multiferroic materials present, at the same temperature, at least two of the so-called ferroic properties: (anti) ferroelectricity, (anti) ferromagnetism and ferroelasticity. They have attracted great attention in the last few years due to their potential applications as well as from the basic science point of view, given the intricate coupling between their physical properties, which remains poorly understood. In this work, we have focused on the study of the RMn2O5 family multiferroic materials. Their crystalline structure belongs to the Pbam orthorhombic space group, with an antiferromagnetic and ferroelectric phase transition temperatures below 40 K and 39K, respectively. Such ferroelectric phase is incompatible with the inversion center of symmetry in the Pbam space group. Recently published EXAFS results for TbM n2O5 revealed a first coordination shell with a bimodal Tb-O bond length distribution. Such bond length splitting is temperature-independent and may be related to a change of the Pbam space group. Such results were our main motivation to undertake a systematic study of the local structure of the RMn2O5 multiferroic family, aiming at a better understanding the correlation between the ion R and the local structure. Mn K-Edge and R-ion L3 Edge (R=Bi, Gd, Pr, Tb) temperature-dependent XAFS measurements were performed at the Brazilian Synchrotron Light Laboratory XAFS2 beam line. Results for the Mn K-edge in all studied compounds reveal the Mn-O coordination polyhedral are rigid. The R-ion results reveal distinct behaviours. For the R=Bi compound, we identified that low energy Mn-O rigid unit vibrational modes are likely to be operative. For the other compounds, we have identified a rigid distortion of the Mn-O polyhedra. The distinct behavior of the BiMn2O5 seems to be related to the Bi 6s2 lone pair / Mestrado / Física da Matéria Condensada / Mestre em Física

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(理学) / 甲第18780号 / 理博第4038号 / 新制||理||1581(附属図書館) / 31731 / 京都大学大学院理学研究科物理学・宇宙物理学専攻 / (主査)准教授 戸塚 圭介, 教授 川上 則雄, 教授 佐々 真一 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Science / Kyoto University / DFAM