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Crescimento e caracterização de monocristais da série RNiSi3 (R = terra rara)Giraldo, Deisy Viviana Aristizábal January 2015 (has links)
Orientador: Prof. Dr. Marcos de Abreu Ávila / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Física, 2015. / Crescemos usando o método de fluxo, com fluxo de estanho, os primeiros monocristais dos novos compostos intermetálicos RNiSi3 (R = terra rara) e realizamos suas primeiras caracterizações estruturais e magnéticas a baixas temperaturas. Os monocristais desta
fase cresceram só para as terras raras pesadas, com R=Y, Gd-Tm. Os difratogramas obtidos da difração de raios X confirmam que estes compostos cristalizam no grupo espacial Cmmm e adotam uma estrutura ortorrômbica do tipo SmNiGe3. As medidas magnéticas
dependentes da temperatura entre 2 K e 300 K revelam estados fundamentais antiferromagnéticos fortemente anisotrópicos, com a temperatura de Néel variando de 2.6 K até 32 K, para todos os compostos magnéticos da série. As isotermas magnéticas
obtidas a baixas temperaturas para campos magnéticos de até H = 70 kOe exibem transições metamagnéticas dependentes da temperatura, do campo magnético e da orientação do cristal. Para os compostos TbNiSi3 e DyNiSi3 estas transições exibem grandes histereses, cuja complexidade se reflete nos diagramas de fase magnéticos. Com a redução do raio iônico dos lantanídeos de Gd a Tm, percebe-se uma tendência de redução da ortorrombicidade (diferença entre os parâmetros de rede a e c), acompanhada de uma mudança da orientação do eixo fácil de magnetização no plano ac, do GdNiSi3 ao HoNiSi3, para uma orientação paralelo ao eixo cristalografico b, com ErNiSi3 e TmNiSi3. / We have grown, using the flux method with tin as the flux, the first single crystals of the new intermetallic series RNiSi3 (R= rare earth), and performed the first structural and magnetic caraterization at low temperatures. Single crystals of this phase grew only for the heavy rare earths, with R=Y, Gd-Tm. X-ray diffraction confirms that these compounds crystallize in the Cmmm space group and assume a layered orthorhombic SmNiGe3-type structure.
Magnetic measurements dependent on temperature between 2 K to 300 K reveal antiferromagnetic ground states with strong anisotropy and the Néel temperature ranges from 2.6 K to 32 K, for all magnetic compound of the series. Magnetic isotherms were obtained at low temperatures for applied fields up to H = 70 kOe and exhibit metamagnetic transitions dependent on temperature, magnetic field and crystal orientation. For the compounds TbNiSi3 and DyNiSi3 this transition exhibits a large hysteresis, whose complexity
reflects in the magnetic phase diagrams. With the reduction of the lanthanide ionic radius from Gd to Tm, we can see a tendency of reduced orthorhombicity (difference between the
lattice parameters a and c) accompanied by a change from orientation to easy magnetization axis in the ac plane for GdNiSi3 to HoNiSi3, to the orientation parallel to the b crystallographic axis, with ErNiSi3 and TmNiSi3.
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