Orientador: Pascoal José Giglio Pagliuso / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-23T00:52:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rosa_PriscilaFerrariSilveira_D.pdf: 147107080 bytes, checksum: e6ecb488eaabaaa03a84f0aa02f1bec0 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O entendimento microscópico da intrincada relação entre magnetismo e supercondutividade não-convencional e atualmente um dos grandes problemas em aberto em física da matéria condensada. Em especial, compostos com estrutura cristalina tetragonal parecem favorecer a emergência de tal fenômeno. Os compostos intermetálicos tetragonais BaFe2As2 e EuFe2As2 cristalizam na estrutura tetragonal ThCr2Si2 (I 4/mmm) com camadas de FeAs separadas por átomos de bario/europio. Ambos os compostos apresentam uma distorção estrutural (tetragonal para ortorrômbica) acompanhada for uma transição de fase magnética do tipo onda de densidade de spin (ou SDW, na sigla em inglês) em TSDW = 140 K e TSDW = 190 K, respectivamente. E notável que esta fase magnética pode ser suprimida em direção ao estado supercondutor através de substituição quica ou pressão aplicada. Neste trabalho, apresentamos o estudo sistemático das propriedades do composto intermetálico tetragonal BaFe2As2 em função de tr^es parâmetros: substituição de Eu no sitio cristalográfico do Ba; substituição de metais de transição TM = Mn, Co, Ni, Cu e Ru no sitio cristalográfico do Fe e/ou pressão hidrostática. Para tal proposito, primeiramente sintetizamos amostras de alta qualidade através do método alternativo de fluxo metálico de In. A caracterização macroscópica dos compostos foi realizada através das técnicas experimentais de medidas de susceptibilidade magnética, calor especifico, resistividade elétrica em pressão ambiente e sob pressão hidrostática, além da caraterização estrutural através da difração de pó de raios-X. No que diz respeito a caracterização microscópica, a investigação experimental foi realizada através da técnica de ressonância de spin eletrônico (RSE) utilizando como provas os ons paramagnéticos de Eu2+ e Mn2+/Cu2+, além do estudo de absorção de raios-X (EXAFS) tanto na borda K do As quanto na borda do Fe. Dessa forma, foi possível investigar a dinâmica de spins no plano e fora do plano de FeAs e sua relação com as distorções locais do material. Nossos resultados evidenciam que a diminuição da distância Fe-As esta intimamente ligada a supressão da fase SDW e a localização das bandas 3d do Fe no plano Fe-As. O aumento do caráter orbital planar xy/x2 - y2 na superfície de Fermi parece ser um ingrediente propício para a emergência da supercondutividade nessa classe de compostos / Abstract: The microscopic understanding of the intricate interplay between magnetism and unconventional superconductivity is currently one of the great open questions in condensed matter physics. In particular, compounds with a tetragonal crystal structure seems to be favorable to the emergence of such phenomena. The intermetallic compounds BaFe2As2 and EuFe2As2 crystallize in the tetragonal ThCr2Si2-type structure (I 4/mmm) with FeAs sheets separated by barium/europium layers. Both compounds exhibit a structural distortion accompanied by a magnetic spin-density wave (SDW) phase transition at TSDW = 140 K and TSDW = 190 K, respectively. Remarkably, this SDW phase can be tuned toward a superconducting state by substitution and applied pressure. In this thesis, we will present a systematic study of the intermetallic tetragonal compound BaFe2As2 as a function of three parameters: Eu substitution in the Ba crystallographic site, transition metal (TM) substitution (TM = Mn, Co, Ni, Cu, and Ru) in the Fe site, and/or applied hydrostatic pressure. For this purpose, we have grown high-quality single crystals by the alternative In-ux method. The macroscopic characterization has been made by measurements of magnetic susceptibility, specic heat and electrical resistivity at ambient pressure and under hydrostatic pressure. Concerning the microscopic investigation, the experimental approach consists in using electron spin resonance (ESR) technique employing paramagnetic ions of Eu2+ and Mn2+/Cu2+ as probes in the Ba and FeAs planes, respectively and X-ray absorption spectroscopy (XANES and EXAFS) in both As and Fe K edges. In this manner, it was possible to study the site specific spin dynamics and its relation with local distortions in the material. Our results evidentiate that the decrease in the Fe-As distance is intimately related to the SDW phase suppression and to a localization of the Fe 3d bands in the FeAs plane. This increase in the planar xy/x2 - y2 orbital character at the Fermi surface appears to be a propitious ingredient to the emergence of superconductivity in this class of materials / Doutorado / Física / Doutora em Ciências

Orientador: Sergio Gama / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-01T23:11:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RamirezPlaza_EdisonJesus_D.pdf: 20488929 bytes, checksum: 440763eb44bb40a463607435ffc8cb2a (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Nos últimos anos tem surgido grande interesse da comunidade científica para entender os mecanismos físicos microscópicos que governam os efeitos magnetocalóricos, principalmente em compostos intermetálicos contendo terras raras (R). Em particular, tem-se estudado compostos do tipo RX com X = N, P, As, Sb e Bi, pois eles formam estruturas com alta simetria, facilitando a interpretação das observações experimentais. No presente trabalho são estudadas as propriedades magnéticas dos compostos RX, com R = Nd e Yb, dando ênfase na identificação da contribuição quadrupolar na região paramagnética. Para atingir nosso objetivo foram realizados programas computacionais tanto em Mathematica como em Fortran. O modelo de Hamiltoniano usado incorpora o campo cristalino, o termo quadrupolar e o campo molecular, incluindo o campo dinâmico. Foram realizados cálculos da variação da magnetização com a temperatura e o campo aplicado, da susceptibilidade, assim como da entropia magnética. Amostras policristalinas dos compostos RX foram preparadas e caracterizadas por nosso grupo. A análise dos resultados de medidas magnéticas mostram a contribuição quadrupolar e pelo confronto com os cálculos computacionais, são obtidos os parâmetros do campo molecular e quadrupolar. Suficientes evidências são apresentadas para reforçar os resultados obtidos. O entendimento da contribuição quadrupolar nestes compostos é o ponto central do presente estudo. O modelo desenvolvido pode ser utilizado para melhorar as previsões teóricas nos estudos do efeito magnetocalórico / Abstract: In the last years great interest from the scientific community has arisen for understand the microscopic physical mechanisms that govern the magnetocaloric effects, mainly in intermetalic compounds containing rare earths (R). In particular, ones have studied RX compounds with X = N, P, As, Sb and Bi, because they form structures with high symmetry, facilitating the interpretation of the experimental observations. In the present work are studied the magnetic properties of the RX compounds, with R = Nd and Yb, with emphasis in the identification of the quadrupolar contribution in the paramagnetic region. To reach our goals were developed computational algorithms in Mathematica and Fortran software. The model of Hamiltonian used incorporates the crystalline, quadrupolar and molecular field terms, including the dynamic field. Calculations were carried out of the magnetization variation with temperature and applied field, ofthe susceptibility, as well as ofthe magnetic entropy. Polycrystalline samples of the RX compounds were prepared and characterized by our group. Analysis of the magnetic measurements results show the quadrupolar contribution and from the confront with the calculations results the parameters of the molecular and quadrupolar field are obtained. Sufficient evidences are presented for reinforce the conclusions. The understanding of the quadrupolar contribution in these compounds is the main point of the present study. The developed model can be used to improve the theoretical calculations in magnetocaloric effect studies / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientadores: Iris Torriani, Carlos Manuel Giles Antunez de Mayolo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-24T15:21:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Yokaichiya_Fabiano_M.pdf: 3950746 bytes, checksum: b2041a1a088a90ad5dc400e822d77628 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Ondas de densidade de carga (CDW) e ondas de densidade de spin (SDW) de monocristais de cromo e algumas de suas ligas (Cr O, 18% Re e Cr 0,2% V) foram investigados através de difração de raios-X em fontes de luz síncrotron na França (ESRF) e no Brasil (LNLS). Varreduras no espaço recíproco em posições correspondente à CDW e SDW foram realizadas na linha de luz de Espalhamento Magnético (ID20) no ESRF .Determinamos a dependência de temperatura e a influência da composição das ligas nas características dos picos satélites relacionados a CDW. Medidas similares foram realizadas na linha de luz XRD no LNLS. Aqui um monocristal de Cr 0, 18% Re foi investigado para o estudo de picos satélites relacionados a CDW à temperatura ambiente. O conjunto destas medidas foi qualitativamente analisado para o estudo da origem dos picos da CDW. Foi mostrado uma contribuição da chamada onda de deformação (SW) coexistindo com o pico da CDW na fase antiferromagnética transversal do monocristal de cromo (abaixo da temperatura de Néel e acima da temperatura de spin-flip). Achou-se que a amplitude e o deslocamento atômico da onda de densidade de carga podem se quantitativamente determinados por difração de raios-X. A composição das ligas tem uma influência nestes valores e comporta-se de acordo com a expectativa teórica: a amplitude da CDW aumenta com o número de elétrons de valência das impurezas nas ligas de Cr. Um modelo que leva em conta a presença e a interação destas três ondas no cristal e que determina a intensidade relativa de todos os diferentes picos satélites numa amostra de cromo foram desenvolvidos e apresentados / Abstract: Charge density waves (CDW) and spin density waves (SDW) of Cr single crystals and some alloys (Cr 0,18% Re and Cr 0,2% V) have been investigated through x ray diffraction at synchrotron radiation sources in France (ESRF) and Brazil (LNLS). Reciprocal space scans at positions corresponding to CDW and SDW were performed at the Magnetic Scattering beam1ine (m20) at ESRF. We have determined the temperature dependence and the influence of the alloy composition on the characteristics of the CDW satellite peaks. Similar measurements were performed at the XRD beam1ine at LNLS. Here a Cr 0,18% Re single crystal has been investigated to study CDW satellite peaks at room temperature. The ensemble of these measurements has shown that there is a contribution from the so called strain wave (SW) coexisting in the transversal antiferromagnetic phase of chromium single crystals (below the Néel temperature and above the spin-flip temperature) with the CDW peak. It was found that the amplitude and the atomic displacement of the charge density wave can be quantitatively determined by x ray diffraction. The alloy composition has an influence on these values and they behave according to the theoretical expectation: the amplitude of the CDW increases with the number of valence electrons of the impurity in the Cr alloy. A model taking into account the presence and the interaction of the three waves in the crystal and determining the relative intensity of all the different satel1ite peaks in a Cr sample has also been developed. / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Pascoal José Giglio Pagliuso / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-31T09:11:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jesus_CamiloBrunoRamosde_D.pdf: 5302284 bytes, checksum: 324e3103dff95287aa0b4d19f9ce5a4a (MD5) Previous issue date: 2016 / Resumo: Neste trabalho investigamos as propriedades estruturais e magnéticas da família de compostos intermetálicos RTBi2 (R = Ce, Pr, Nd, Sm, Gd; T = Cu, Au) além do composto CeCd0,7Sb2. As amostras foram crescidas pelo método de fluxo metálico, a maioria delas de forma inédita. Medidas macroscópicas de resistividade elétrica, susceptibilidade magnética e calor específico foram realizadas, além de medidas de espectroscopia de raios X de energia dispersiva ¿ EDS e difração de raios X. Medidas microscópicas de difração magnética de raios X e ressonância magnética nuclear (RMN) foram realizadas, com ajuda de colaboradores, no composto CeCuBi2. Um modelo de campo médio que inclui uma interação de troca isotrópica entre primeiros vizinhos e efeitos de campo cristalino tetragonal foi utilizado para ajustar as medidas de magnetização e calor específico. Esses ajustes forneceram os parâmetros e esquemas de campo cristalino e os valores das constantes da interação de troca. A partir dessas análises encontramos como que efeitos de campo cristalino e a competição entre interações magnéticas, ferromagnética e antiferromagnética, governam as propriedades magnéticas desses compostos / Abstract: In this work we have investigated the structural and magnetic properties of the family of intermetallic compounds RTBi2 (R = Ce, Pr, Nd, Sm, Gd, T = Cu, Au) and, additionally, the CeCd0.7Sb2 compound. The samples were grown by Bi metallic flux method, most of them for the first time. Macroscopic measurements of electrical resistivity, magnetic susceptibility, specific heat were carried out with supplementary measurements of Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and X-ray diffraction. Microscopic measurements of magnetic X-ray diffraction and nuclear magnetic resonance (NMR) were carried out with the help of collaborators in the CeCuBi2 compound. A mean-field model that includes an anisotropic exchange interaction between nearest neighbors and tetragonal crystal field effects was used to fit the magnetization and specific heat data. The best fits yield the crystal field parameters and schemes of level and the values of the constants of exchange interaction for each compound in the RTBi2 series. From these analyzes, we have described how the crystal field effects and the competition between magnetic interactions, ferromagnetic and antiferromagnetic, govern the magnetic properties of these compounds / Doutorado / Física / Doutor em Ciências / 1141235/2012 / CAPES

Os compostos intermetálicos do tipo R IND. 6 Fe IND. 14-X Al IND. X (R = Nd, La) são antiferromagnéticos e apresentam uma transição do tipo metamagnética em campos da ordem de 2-3 Tesla. Com objetivo de caracterizar suas propriedades magnéticas, amostras policristalinas forma investigadas via medidas de magnetização, magneto-resistência, magnetostricção e difração de nêutrons. As amostras foram preparadas por meio de forno a arco e submetidas a tratamentos térmicos de 750 GRAUSC por 4 semanas. A estrutura cristalina foi identificada como sendo tetragonal do tipo La IND. 6 Co IND. 11 GA IND. 3 (grupo especial 14/mcm). Em contraste com os compostos baseados em La, as amostras de Nd apresentaram uma grande histerese magnética e um efeito dependente da história magnética na região de T<30 K, e um ordenamento dos momentos magnéticos de Nd a 70 K. As T IND. N foram determinadas por meio de medidas de suscetibilidade magnética e se encontram na região de 150-310 K e 100-230 K para os compostos de Nd e La, respectivamente. A transição metamagnética foi observada em todas as amostras analisadas, e foi observada uma variação de 3-5% da resistência elétrica no momento da transição, sugerindo uma estrutura magnética em forma de camadas magnéticas. Infelizmente através das medidas de difração de nêutrons, não foi possível determinar a estrutura magnética das amostras. Entretanto, no composto Nd IND. 6 Fe IND. 10 Al IND. 4, essas medidas nos indicaram uma mudança da estrutura espacial por meio da alteração do grupo espacial do 14/mcm para P42/mcm na região de temperatura de 70 K, onde foi observado um pico bastante saliente em nossas medidas de suscetibilidade. Por meio de medidas de espectroscopia Mössbauer não foi observado nenhum comportamento anômalo nos parâmetros hiperfinos do Fe, indicando ser esta um fenômeno isolado dos momentos do Nd. ) Um outro resultado obtido por difração de nêutrons foi a presença de uma reflexão magnética (001) que cresce na região abaixo de 30 K, indicando a existência de uma componente dos spins paralela ao plano basal. Nenhuma anomalia magnética foi observada nas amostras de La. Esse crescimento do pico (001) sugere uma tendência dos momentos do Nd a se alinharem na direção do plano basal, podendo ser esta a explicação para o efeito de irreversibilidade observado nesta região de temperatura / Rare earth-based intermetallic compounds R IND.6Fe IND.14-xAl IND.x with R=(Nd, La) are antiferromagnetic and undergo a metamagnetic transition at 2~3 T applied fields. In order to further characterize their magnetic behavior, polycrystalline samples were investigated with magnetometry, magneto resistance, magnetostriction and neutron diffraction. Samples have been prepared by arc melting under argon and annealed at 750°C for four weeks. The crystal structure is tetragonal of La IND.6Co IND.11Ga IND.3-type (space group 14/mcm). In contrast to La-based compounds, Nd IND.6Fe IND.14-xAl IND.x exhibits a large transition hysteresis and magnetic history effects at T<30 K, and antiferromagnetic ordering of Nd moments at 70 K. The T IND.N was determined by magnetic susceptibility measurements in the 150-310 K and 100-230 K range for the Nd and La compounds, respectively. The metamagnetic transition was observed for all samples and a ~3-5% resistivity drop was found to occur concomitantly, suggesting a magnetic multilayer-like structure. Unfortunately the magnetic structure of this compound could not be determined in this work by neutron diffraction. However, neutron diffraction measurements in the Nd IND.6Fe IND.10Al IND.4 compound revealed a change of space group from 14/mcm to P4 IND.2/mcm at 70 K, where the magnetic susceptibility exhibits a sharp peak. Mossbauer spectroscopy measured in the 4.2-100 K range has shown no evidence of Fe spin rotation, suggesting an isolated Nd phenomenon. Another result from neutron diffraction measurements was the presence of a magnetic (001) reflection that grows below 30 K, indicating the development of a spin component parallel to the basal plane. No such effect was observed with La-based samples. This increase is likely to be due to a canting of Nd moments towards the basal plane. The coincidence of this effect with the onset temperature for irreversible behavior in magnetic measurements is consistent with this interpretation.

Orientador: Pascoal José Giglio Pagliuso / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-24T15:46:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Adriano_Cris_D.pdf: 6784336 bytes, checksum: d7c200af40255398764228130bc8b93d (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Este trabalho apresenta estudos sistemáticos das propriedades magnéticas dos compostos Ce2MIn8 (M = Rh, Ir) dopados com Cd, Sn e Ga no sítio cristalográfico do In. Foram utilizadas as técnicas de medidas macroscópicas de susceptibilidade magnética, calor específico e resistividade elétrica, além de medidas de caracterização estrutural pelo método de difração de pó de raios-x e medidas microscópicas da determinação da estrutura magnética usando a técnica de espalhamento magnético de raios-x e nêutrons para os compostos dopados com Cd. Os compostos Ce2MIn8 (chamados de 218) são tetragonais (grupo espacial P4/mmm) e são a versão bi-camada da família de férmions pesados supercondutores Cem MnIn3m+2n(M = Co, Rh, Ir; m = 1,2; n = 0,1), na qual os compostos do tipo CeMIn5 (chamados de 115) foram muito estudados por apresentarem uma variedade de propriedades físicas interessantes, tais como efeito Kondo, supercondutividade não convencional, ordenamento magnético, comportamento non-Fermi-Liquid, e ocorrência de pontos críticos quânticos. Mais interessante ainda é o fato de que estas propriedades podem ser controladas por dopagem, pressão externa e/ou campo magnético gerando diagramas de fases bastante interessantes. O objetivo de se estudar os parentes Ce2MIn8 é entender o papel da dimensionalidade nas propriedades físicas destes compostos e comparar os resultados encontrados com aqueles observados para os 115. Foram construídos os diagramas de fase inéditos para as séries de Ce2RhIn8-xCdx, Ce2IrIn8-xCdx, C e2Rh0.5Ir0.5In8-xC dx, Ce2RhIn8-xSnx e Ce2RhIn8-xGax a partir de dados obtidos utilizando as técnicas mencionadas acima. Foi visto que a dopagem de Cd nos compostos Ce2MIn8 favorece o AFM através do aumento da TN em função da concentração de Cd. Os resultados sugerem que o Cd está agindo de modo a diminuir a densidade de carga local e isso está favorecendo o ordenamento magnético. Porém, resultados da variação da temperatura do máximo da resistividade elétrica em função da concentração de Cd, sugerem que efeitos de campo cristalino também estão presentes nestes compostos. A estrutura magnética dos compostos de Ce2RhIn8-xCdx e C e2IrIn8-xCdx dopados com x = 2.6 % de Cd foram estudados em baixas-T e encontrou-se um vetor de propagação do tipo (½ ½ 0) consistente com ordenamento AFM abaixo de TN. Verificou-se que a orientação do momento magnético tende a ir na direção do plano-ab com dopagem de Cd nestes compostos. A substituição de In por Sn nos compostos de Ce2MIn8 mostrou que esta dopagem está desfavorecendo o ordenamento magnético através da diminuição do valor da TN em função da concentração de Sn. Os resultados sugerem que o Sn está favorecendo o efeito Kondo e que efeitos de campo cristalino são menos observáveis nos compostos dopados com Sn. Foi visto que a dopagem com Ga no sítio do In igualmente diminui a temperatura de ordenamento magnético e favorece o efeito Kondo. Porém, os resultados sugerem que efeitos de campo cristalino estão presentes pela variação não usual da temperatura do máximo das curvas de resistividade elétrica em função da dopagem com Ga. Neste trabalho também são apresentados estudos da evolução do magnetismo dos elétrons 4f, em compostos relacionados que não são férmions pesados para R2CoGa8, para R = Gd, Tb, Dy, Ho, Er e Tm. Nestes compostos podemos observar a evolução do magnetismo e dos efeitos de campo cristalino sem a presença do efeito Kondo / Abstract: This thesis describes the investigation of the physical properties of the (Cd, Sn, Ga)-doped Ce2MIn8 (M = Rh, Ir) intermetallic compounds. Temperature dependent magnetic susceptibility, heat capacity and electrical resistivity measurements were performed to characterize the macroscopic properties of the synthesized compounds. X-ray powder diffraction were used to determine their phase purity and crystal structure and X-ray and neutron magnetic scattering techniques were used to study the microscopic magnetic structure in low temperature. The Ce2MIn8 (M = Rh, Ir) compounds belong to the family of the heavy-fermions Ce-based compounds CenMIn3n+2 (M = Co, Rh, Ir; n = 1, 2), where the occurrence of unconventional superconductivity (USC) in many of its members has been motivating intense work in past few years. In particular these compounds present a wide range of interesting properties as Kondo effect, USC, magnetism, non Fermi liquid and Fermi liquid behavior and the occurrence of quantum critical points. Particularly interesting is the tunability of their ground state by pressure and chemical doping that revealed very interesting and rich phase diagrams with properties that are unprecedented for this class of compounds. Indeed the study of the 218 parent compounds is a great opportunity to further study the relationship between magnetism, USC and crystal structure in this family. We report in this work five unpublished phase diagrams of this family: Ce2RhIn8-xCdx, Ce2IrIn8-xCdx, Ce2Rh0.5Ir0.5 In8-xCdx, Ce2RhIn8-xSnx e Ce2RhIn8-xGax. Our results revealed that Cd-doping Ce2MIn8 enhances the antiferromagnetic ordering temperature as a function of the Cd concentration. The results suggest that the Cd-doping in these compounds is inducing an electronic tuning by locally decreasing the Ce 3+ density of states and this is favoring the AFM ordering according com a Doniach-like scenario. However the evolution of the maximum in the resistivity as a function of the Cd concentration and the small variation of the magnetic moment orientation of the doped compounds suggest that Cd-doping is also changing the crystal field (CEF) parameters in these compounds. The magnetic structure studied by X-ray and neutron magnetic scattering showed the Cd-doped samples present just below TN a commensurate antiferromagnetic structure with a propagation vector (½ ½ 0). The magnetic structure determination indicates that the magnetic moment orientation of the Cd doped samples tend going to the ab-plane. The Sn chemical substitution in Ce2MI n8 (M = Rh, Ir) showed Sn-doping is decreasing the magnetic order by favoring the Kondo effect. This is the opposite of the Cd-doping effect because Sn is now increasing the local density of states of the Ce3+ions. As Sn-doping drives 4f to a more itinerant character the CEF effect are less important for this compounds. On the other hand, the Ga-doped Ce2RhI n8 similarly show a decreasing of the magnetic order due to the enhancement of the Kondo effect by chemical pressure. However the unexpected evolution of the maximum in the resistivity as a function of the Ga suggests in this dopant is changing the crystal field is still an important effect in this compound. Finally we present the 4f magnetism evolution studies on the series of the Ga-based R2CoGa8 for R = Gd ¿ Tm compounds, where one can follow the evolution of the magnetism and the CEF parameters without the presence of the Kondo effect / Doutorado / Física da Matéria Condensada / Doutor em Ciências

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-11-22T20:32:41Z No. of bitstreams: 1 AlcineyMirandaCabral_TESE.pdf: 9055485 bytes, checksum: 069ff7e30ae747a94ed4317fcd5f7186 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-11-23T22:39:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AlcineyMirandaCabral_TESE.pdf: 9055485 bytes, checksum: 069ff7e30ae747a94ed4317fcd5f7186 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-23T22:39:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AlcineyMirandaCabral_TESE.pdf: 9055485 bytes, checksum: 069ff7e30ae747a94ed4317fcd5f7186 (MD5) Previous issue date: 2017-06-20 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / O desafio inovador deste trabalho foi aplicar o m?todo qu?mico de S?ntese por Rea??o de Combust?o adaptada ?s perovskitas multiferr?icas BiFeO3, nas suas formas monof?sicas. Inicialmente, foi realizado a s?ntese para o BFO nas temperaturas ap?s a rea??o (BFOP.C.), a 700 oC (antes da Temperatura de Curie, BFO700) e a 830oC (pr?xima a Temperatura de Curie, BFO830). Na segunda etapa da s?ntese, foi definida a temperatura de 700 oC no sistema de dopagens LaxBi1-xFeO3 (x= 0.00, 0.10, 0.20 e 0.30), formando BFO700, L0.10BFO700, L0.20BFO700 e L0.30BFO700. Os materiais sintetizados foram caracterizados por Refinamento de Rietveld (DRX ? Rietveld), Espectroscopia no Infravermelho M?dio com Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia Eletr?nico de Varredura com Espectroscopia por Energia Dispersiva (MEV/EDS/MAPEAMENTO), An?lises T?rmicas (TG/DTA), Propriedades Magn?ticas e El?tricas (???,??,??? ? ??? ?). Os resultados das an?lises dos par?metros estruturais, el?tricos e magn?ticos das perovskita de BiFeO3 (BFO) nas fases monof?sicas, indicaram simetria/grupo espacial Rombo?drica/?3? (BFOP.C.), Rombo?drica/?3? (BFO700) e Tricl?nica/?1 (BFO830) nas cer?micas. As dopagens por La3+ nas amostras BFO700, L0.10BFO700, L0.20BFO700 e L0.30BFO700 proporcionam diferentes valores Magn?ticos de Satura??es e resultaram Romboedral/?3? - 0.011314 ??.[?.?.]?1, Ortorr?mbico/???? - 0.006516 ??.[?.?.]?1, Ortorr?mbico/???? - 0.011503 ??.[?.?.]?1e Ortorr?mbico/???? - 0.009509 ??.[?.?.]?1respectivamente. As an?lises por FTIR/DRX ? Rietveld evidenciaram vibra??es caracter?sticas em 530.34, 531.61 e 551.51cm-1 que atribu?dos s?o ?s perovskitas de BiFeO3 com distor??o octaedral (FeO6). O estudo das estruturas sintetizadas apontaram para as cer?micas antiferromagneticas com distor??o octaedral. Na faixa 0 ? 0.5 GHz a dieletricidade das cer?micas foi maior que 6 e a tangente de perdas menores que -0.13. O fator de qualidade da antena com as amostras cer?micas apresentaram valores entre -10 dB e -25dB. Os resultados indicaram o alto potencial do BFO e LBFO como substratos cer?micos qu?micos em antenas magnetoferr?icas. / The innovative challenge of this work was to apply the chemical synthesis method by combustion reaction adapted to multiferroic perovskite in the forms BiFeO3 single. Initially, the synthesis of the BFO in temperatures after the reaction (BFOP. C.), 700 oC (before to curie temperature, BFO700) and 830 oC (near to curie temperature, BFO830). Secondly, the synthesis was defined the temperature of 700 oC in the doping system LaxBi1-xFeO3 (x= 0.00, 0.10, 0.20 and 0.30), forming BFO700, L0.10BFO700, L0.20BFO700 and L0.30BFO700. The sintetized materials were characterized by Rietveld Refinement (DRX ? Rietveld), Medium Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT ? IR), Scanning Electron Microscopy and Energy Dispersive X ? ray Spectroscopy (SEM/EDX/MAPPING), Thermical Analysis (TG/DTA), Magnetic and Electrical Properties (???,??,??? and ??? ?). The analytical results of the structural parameters, eletrics and magnetics of the perovskites of BiFeO3 (BFO), in the single phases, indicated symmetry/space group Rhombohedral/?3? (BFOP.C.), Rhombohedral/?3? (BFO700) and Triclinic/?1 (BFO830) in the ceramics. The doping by La3+ in the samples BFO700, L0.10BFO700, L0.20BFO700 and L0.30BFO700 showed different magnetic saturation of materials, resulting in Rhombohedral/?3? - 0.011314??.[?.?.]?1, Orthorhombic/???? - 0.006516 ??.[?.?.]?1, Orthorhombic/???? - 0.011503 ??.[?.?.]?1and Orthorhombic/???? - 0.009509 ??.[?.?.]?1 respectively. The analysis by FT ? IR/XRD ? Rietveld showed vibration characteristics in 530.34, 531.61 and 551.51cm-1 that are attribute to perovskites of BiFeO3 with octahedral distortion (FeO6). The study of the sintetized structures pointed for the antiferromagnetic ceramics with an behaviour octaedral distortion. In the range 0 ? 0.5 GHz, the dielectricity of the ceramics was more that 6 and the smaller loss tangent that -0.13. The quality factor of the antenna with the ceramic samples presented value between -10 dB and -25dB. The results indicated the potential high of the BFO and LBFO as substrates chemical ceramics in magnetoferroic antennas.

Tratamentos térmicos e irradiações com íons He+ foram utilizados para controle do Exchange Bias, EB, em filmes finos de Co/IrMn/Cu/Co. Enquanto a direção do campo magnético aplicado durante o tratamento foi variada, as irradiações foram realizadas com campo magnético aplicado em uma direção que forma um ângulo de 100º com a direção do EB. Os resultados dos tratamentos térmicos realizados com o campo de tratamento não-paralelo `a direção do EB apresentaram evolução de uma estrutura negativamente/negativamente deslocada para uma negativamente/ positivamente deslocada com subciclos defasados em 180º nas amostras em que o espaçador de Cu não foi suficientemente espesso para que não houvesse contato atômico entre as camadas ferromagnética (Co) e antiferromagnética (IrMn). Mesmo com campo magnético baixo, o tratamento térmico com campo aplicado na direção do EB resultou, para a amostra sem espaçador não-magnético, em curvas de histerese com os subciclos indistinguíveis. Os filmes tratados sob as mesmas condições `a exceção do campo aplicado fora da direção do EB apresentaram as fases magnéticas referentes as duas camadas de Co defasadas. Irradiações iônicas, realizadas sob as condições utilizadas neste trabalho, mostraram-se muito menos efetivas para o controle do efeito. Embora os tratamentos resultassem em um decréscimo do deslocamento do subciclo referente `a camada de Co depositada sob a de IrMn, os espectros não mostraram modificações significativas nos padrões de difração e/ou refletividade. Este resultado demonstra que o supracitado decréscimo não está relacionado com a interdifusão entre as camadas, nem com mudanças cristalográficas durante o tratamento. Este trabalho propõe um modelo intuitivo para interpretação do supracitado decréscimo do deslocamento. / Magnetic thermal treatment and irradiation with He+ ions were used to control the Exchange Bias, EB, in thin Co/IrMn/Cu/Co films. While the direction of the annealing field was varied, the irradiation was performed with magnetic field applied always at a direction that forms 100 with the EB direction. Treatments done with annealing field non-parallel to the EB direction allowed the whole hysteresis loop to be tuned from a double negatively/negatively shifted to a double negatively/positively shifted one with the shifts of the subloops in antiphase for the samples where the Cu spacer is not sufficiently thick to completely separate the ferromagnetic (Co) and antiferromagnetic (IrMn) layers. Even using a low magnetic field, thermal treatment with field applied along the EB direction led, for the sample without a non-magnetic spacer, to hysteresis loops with practically undistinguishable subloops. The sample, annealed using the same conditions but field applied off the EB direction, showed the magnetic phases of the two Co layers out-of-phase. Ion irradiation, performed at the conditions used in the present work, showed itself less-effective for such a control of the effect. Although the magnetic annealing led to a decrease of the shift of the subloop corresponding to the Co layer deposited before the IrMn one, the X-ray spectra did not indicate significant modifications of the diffraction and/or reflectivity patterns. This shows that the above decrease is neither related to interdiffusion between layers nor to crystallographic changes caused by the thermal treatments. This work proposes an intuitive model for the interpretation of the aforementioned shift decrease.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1960.pdf: 10381131 bytes, checksum: 5638ec0c0a5f463febc74da13a4f7c30 (MD5) Previous issue date: 2006-08-02 / Financiadora de Estudos e Projetos / The fundamental magnetic properties of chromium and its alloys Cr(1¡x)Nb(x) and Cr(1¡x)V(x), were investigated with the aim to achieve a better comprehension about the nature of the spin density waves. Was dened the edge between the AF1 and AF2 phases on the Cr(1¡x)Nb(x) alloys as function of niobium concentration. Using x-rays di®raction techniques was studied de formation of antiferromagnetic domains in the surfaces with [001] direction of chromium samples. As observed, cooling the sample under applied magneticeld do not create new magnetic domains, actuating only on its reorien- tation. The magnetic history of sample does not in°uence the surface magnetic domains formation, been an exclusive property of the sample surface crystalographic orientation. Was observed the formation of localized magnetic moment on paramagnetic phase of Cr(1¡x)Nb(x) alloys. This phenomenon early studied in Cr(1¡x)V(x) alloys, shown important qualitative di®erences which are explained on Friedel oscillations picture generated by impurity atoms. Was realized x-rays di®raction experiments which provided evidences of the existence of Friedel oscillations in Cr(1¡x)V(x) alloys. / As propriedades magnéticas fundamentais do cromo e de suas ligas de Cr(1¡x)Nb(x) e Cr(1¡x)V(x), foram investigadas com o objetivo de melhorar a compreensão sobre a natureza das ondas de densidade de spin (spin-density-wave). Foi determinada a fronteira entre as fases AF1 e AF2 nas ligas Cr(1¡x)Nb(x) em função da concentração de nióbio. Utilizando tecnica de difração de raios-x foi estudada a formação dos dominios antiferro-magnéticos nas superfícies paralelas às direções [001] e [111] de uma amostra de cromo crescida por transporte qumico de vapor (chemical vapor deposition method). Os resultados obtidos com o estado de monodomínio volumétrico preparado por resfriamento das amostras com campo magnético aplicado, comparados com aqueles das amostras em estado multi-domínio volumétrico e monodomínio de superfície, levam a conclusão de que a aplicação de campo magnético ou de outra maneira, a história magnética da amostra, não implica na formação de novos domínios magnéticos na superfície do cromo e que o campo magnético atua especificamente na reorientação do domínios existentes. Portanto, a formação de monodomínios superficiais e uma propriedade exclusiva da orientação cristalografica da superfície da amostra. Foi observada a formação de momento magnético localizado na fase paramagnética das ligas de Cr(1¡x)Nb(x). Esse fenômeno, anteriormente estudado nas ligas Cr(1¡x)V(x), apresentou diferenças qualitativas importantes na sua manifestação nas ligas de Cr(1¡x)Nb(x), que são explicadas a partir das oscilações de Friedel que se formam na região dos átomo de vanadio e nióbio. Foram realizados experimentos de difração de raios-x que forneceram evidências da existência das oscilações de Friedel nas ligas Cr(1¡x)V(x).

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:16:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2351.pdf: 2530597 bytes, checksum: 2dabbfba073a037a84cb55dab0c7bba2 (MD5) Previous issue date: 2009-03-30 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this work we present the results of characterization of Cr-Ti alloys with small quantities of Ti. The samples were prepared in a melting arc furnace, using hight purity Cr and Ti. The magnetic phase diagram was determined from critical temperatures obtained by eletrical resistivity and DC magnetic susceptibility measurements, delimiting the boundaries between the transverse and longitudinal SDW (Spin Density Wave) and paramagnetic phases. We have observed that the Band Rigid Model is valid only for concentrations below 1.5%Ti. Above this concentration, a possible structural phase transition explain the disappearance of antiferromagnetic phase. From the observation of anomalies in resistivity ratio, magnetic susceptibilty and Hall effect measurements at low temperature, we have concluded that the system exhibits a quantum critical point in 1.2%Ti. / Neste trabalho realizamos um estudo sobre as propriedades magnéticas das ligas de Cr-Ti com baixas concentrações de Ti. As amostras foram preparadas por fusão de grânulos de Cr e Ti de alta pureza em forno a arco voltaico. O diagrama de fases magnéticas foi determinado a partir das temperaturas de transição obtidas por medidas de resistividade elétrica e suscetibilidade magnética, delimitando as fronteiras entre as fases antiferromagnéticas de polarização de SDW ( spin density waves ) transversal e longitudinal e a fase paramagnética. Observamos que o Modelo de Banda Rígida é válido apenas para concentrações inferiores a 1,5%Ti, acima da qual possivelmente há uma transição de fase estrutural, que pode explicar o desaparecimento da fase antiferromagnética. A partir de anomalias observadas em medidas de razão de resistividade elétrica, suscetibilidade magnética e efeito Hall em baixas temperaturas, concluímos que a liga apresenta uma Transição de Fase Quântica, com um ponto crítico quântico em 1,2% Ti.