Neste trabalho foi feito um estudo sistemático, sob um ponto de vista atômico, do magnetismo local em compostos intermetálicos magnéticos do tipo RZn (R = Ce, Gd, Tb, Dy) e RCu, por meio de medida das interações hiperfinas utilizando a técnica de Correlação Angular Gama-Gama Perturbada com os núcleos de prova 111In111Cd e 140La140Ce. O magnetismo nesses compostos tem origem no momento angular dos elétrons 4f das terras raras. Assim, o estudo sistemático da série RZn é interessante para verificar o comportamento do campo hiperfino magnético com a variação do número de elétrons da camada 4f. A utilização do núcleo de prova 140La140Ce é interessante, pois o Ce+3 íon possui um elétron 4f que pode contribuir para o campo hiperfino total, e os resultados encontrados mostraram um comportamento anômalo. A análise feita com o núcleo de prova 111Cd mostrou que, para os compostos ferromagnéticos, o campo hiperfino magnético segue o comportamento da função de Brilluoin com a temperatura e, em função da projeção do spin, este campo diminui linearmente com o aumento do número atômico da terra rara, mostrando que a principal fonte para o campo hiperfino vem da polarização dos elétrons de condução. O gradiente de campo elétrico para 111Cd RZn mostrou uma forte diminuição com o aumento do número atômico da terra rara. Supõe-se assim que a maior parte da contribuição ao gradiente de campo elétrico tenha origem nos elétrons da camada 4f da terra rara. Já para as medidas de 111Cd GdCu, quando este composto é submetido a um ciclo térmico, sua rede cristalina passa a coexistir em dois sistemas, tanto na estrutura cúbica do tipo CsCl, como na estrutura ortorrômbica do tipo FeB. As medidas com esses dois núcleos foram de fundamental importância, pois ainda não foram vistos trabalhos desses compostos com estas pontas de prova. / This work presents, from a microscopic point of view, a systematic study of the local magnetism in RZn (R = Ce, Gd, Tb, Dy) and GdCu intermetalic compounds through measurements of hyperfine interactions using the Perturbed Angular Correlation Gamma- Gamma Spectroscopy technique with 111In 111Cd and 140La 140Ce as probe nuclei. As the magnetism in these compounds originates from the 4f electrons of the rare-earth elements it is interesting to observe in a systematic study of RZn compounds the behavior of the magnetic hyperfine field with the variation of the number of 4f electrons in the R element. The use of probe nuclei 140La 140Ce is interesting because Ce+3 ion posses one 4f electron which may contribute to the total hyperfine field, and the results showed anomalous behavior. The results for 111Cd probe showed that the temperature dependence of the magnetic hyperfine field follows the Brillouin function, and the magnetic hyperfine field decreases linearly with increase of the atomic number of rare earth when plotted as a function of the rare-earth J spin projection, showing that the main contribution to the magnetic hyperfine field in RZn compounds comes from the polarization of the conduction electrons. The results for the electric field gradient measured with 111Cd for all compounds showed a strong decrease with the atomic number of the rare-earth element. We have therefore assumed that the major contribution to the electric field gradient originates from the 4f electrons of the rare-earths. The measurements of the electric field gradient for GdCu with 111Cd, after temperature decreases and increases again showed that two different structures, CsCl-type cubic and FeB-type orthorhombic structures co-exist. Finally, it is the first time that measurements of hyperfine parameters have been carried out with theses two probe nuclei in the studied RZn.

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.

Resumo: O crescente interesse pelo estudo dos intermetálicos vem de diversos motivos decorrentes do seu comportamento estável à altas temperaturas, que se soma à sua estabilidade química, atrativos que os tornam materiais muito competitivos para aplicações em temperaturas elevadas. Entre as ligas intermetálicas mais estudadas estão as ligas a base de Fe-Al, que oferecem excelente resistência à corrosão e à sulfatação, sem contar que elas mantém suas características em temperaturas mais elevadas (seu ordenamento é mantido muitas vezes até a temperatura de fusão) que as superligas utilizadas comercialmente. Avanços tecnológicos permitiram ultrapassar dificuldades de processamento dos intermetálicos a base de alumínio, mas ainda assim seu manuseio à temperatura ambiente é limitado, devido à baixa tenacidade característica que apresenta nessas condições. Este trabalho propõe o desenvolvimento de aluminetos de ferro como revestimentos processados pela técnica PTA, Plasma Transfered Arc (Plasma por Arco transferido) utilizando misturas de pós elementares de Fe e de Al . Pretende-se assim contornar dificuldades de manuseio de componentes fundidos com as ligas intermetálicas de Fe-Al. Estudou-se também o efeito da composição química do substrato e da presença de cromo, nióbio e carbeto de tungstênio nas misturas depositadas. Os revestimentos foram avaliados quanto à sua estabilidade à exposição em temperaturas de 400ºC e 600ºC. Resultados mostraram que há desenvolvimento de fases intermetálicas, FeAl e Fe3Al , nos revestimentos e que a escolha do substrato deve ser criteriosa, pois sua composição química altera as propriedades dos revestimentos, apesar de não ter sido observado o comprometimento do desenvolvimento dos intermetálicos. A adição de elementos de liga ou carbetos às misturas de pós depositadas altera as características dos revestimentos. A exposição à temperatura por até 12h mostrou que os revestimentos com melhor estabilidade foram aqueles processados com misturas de pós de Fe e de Al sem elementos de liga ou carbetos.

Orientadores: Roland Grossinger, Sergio Gama / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-21T12:13:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sinnecker_ElisHelenaCamposPinto_D.pdf: 6067511 bytes, checksum: ae7ed0ef72492a00cda0fd816639e649 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Neste trabalho estudamos as propriedades intrínsecas e extrínsecas de compostos de metal de transição e terras raras. Realizamos um estudo sistemático das propriedades magnéticas intrínsecas dos compostos intermetálicos R(Fe,M)12 com ênfase na determinação de transições de fase e do campo de anisotropia magnetocristalina. Medidas da dependência com a temperatura da susceptibilidade a.c. foram realizadas para estudar transições de reorientação de spin ocorrendo entre 4.2 e 300 K. A técnica de SPD, associada a campos pulsados foi utilizada para a determinação do campo de anisotropia e campo crítico de FOMP no intervalo de temperaturas entre 4.2 e 1000 K, utilizando campos magnéticos de até 28 T. O estudo dos compostos YFel2-xMox indicam que o metal de transição tem contribuição uniaxial para a anisotropia. Em compostos SmFel2-xMox encontramos uma alta anisotropia uniaxial em todo o intervalo de temperatura entre 4.2 e a temperatura de Curie. Transições de reorientação de spin foram encontradas nos sistemas Rfe12-xMox com R=Nd, Dy e Er. Transições tipo FOMP foram encontradas no sistema ErFe12-xMox. Tratamentos térmicos em atmosfera de nitrogênio foram realizados para as amostras RFel2-xMox com R = Nd e Y. Os resultados mostram que o nitrogênio influencia não só a anisotropia da terra rara, mas causa também alterações na anisotropia do Fe. Estudamos ainda os mecanismos de coercividade em ímãs anisotrópicos de Sm2Fe17Nx aglutinados com Zn e em ímãs isotrópicos de Sm2Fe17Nx produzidos por HDDR e aglutinados com Zn. O campo coercitivo Hc foi medido no intervalo de temperatura entre 4.2 K até a temperatura de Curie Tc .Nos ímãs produzidos por HDDR, os efeitos de diferentes temperaturas de recombinação e diferentes quantidades de Zn foram estudados. A dependência de Hc com a temperatura foi analisada segundo o modelo micromagnético de Kronmuller, que leva em consideração os efeitos da microestrutura. Um mecanismo de nucleação foi proposto como sendo o mecanismo que lidera a reversão da magnetização nestes ímãs / Abstract: In this work we studied intrinsic and extrinsic magnetic properties of rare earth-transition metals compounds. The intrinsic magnetic properties of R(Fe,M)12 intermetallic compounds was systematically investigated. Emphasis was given to the determination of magnetic phase transitions and magnetocrystalline anisotropy field. Measurements of the temperature dependence of the a.c. susceptibility was used to study magnetic phase transitions induced by temperature, like spin reorientation transitions, occurring between 4.2 K and 300 K. The singular point detection technic (SPD) associated to pulsed fields was used to measure the anisotropy field and the critical field of field induced magnetic phase transitions (FOMP) in the temperature range of 4.2 K to 300 K, using magnetic fields up to 28 T. The results obtained for YFe12-xMox compounds indicate that the transition metal has an uniaxial contribution to the anisotropy. A high uniaxial anisotropy was found only in SmFe12-xMox compounds. Spin reorientation transitions were found in the RFe12-xMox systems with R=Nd, Dy and Er. FOMP like transitions were found in the ErFe12-xMox samples. Nitrogenation experiments were performed with the RFe12-xMox samples (R = Y and Nd). The results show that the nitrogen has a strong influence not only in the rare earth anisotropy, but also change the F e anisotropy from uniaxial to planar after nitrogenation. We also investigated the magnetization reversal processes in Sm2Fe17Nx magnets produced by Zn-bond and HDDR. The temperature dependence of the coercive field was measure in the range from 4.2 K to the Curie temperature. The effects of different recombination temperatures and different Zn contend were studied. The results were analyzed based in the Kronmuller' s micromagnetic model that takes into account microestructural parameters. A nucleation mechanism was proposed as a leading mechanism of magnetization reversal in this magnets / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Sergio Gama / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-27T00:17:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Araujo_RobertoCamarade_D.pdf: 1736148 bytes, checksum: ec430cda50a17ee7b8d6ebb83daafdf9 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Neste trabalho são apresentados resultados acerca da nitrogenação a plasma d. c. da fase Sm2Fe17, bem como resultados da obtenção de ímãs permanentes do nitreto Sm2Fe17N3 aglutinados com Sn depositado quimicamente (bonded-magnet). Apresenta-se também a construção da câmara de plasma d. c. usada no trabalho. Para nitrogenação a plasma da fase Sm2Fe17 foi usada uma mistura de H2e N2, os nitretos foram obtidos a uma temperatura de 400 °C, pressão de 5 Torr e tempo de 5 horas, e a composição da mistura foi variada de 10 a 90 % de H2 . Esses nitretos foram caracterizados com Análise Termomagnética (ATM), Difratometria de Raios X (DRX), Metalografia Ótica, Microssonda Eletrônica e Espectroscopia Mössbauer. Os resultados mostram que, para atmosfera composta de até 40% de H2, obtem-se os seguintes nitretos: Sm2Fe17N8, Sm4Fe12N11 e Sm2Fe17N3. Quando a composição da atmosfera é superior a 50% de H2 há apenas a formação do nitreto Sm2Fel7N3 e o aparecimento de Ferro livre. Para fabricação dos ímãs permanentes foi usado o nitreto Sm2Fe17N3 obtido a partir de pó de Sm2Fe17 nitrogenado em forno resistivo em atmosfera de N2 a 400° C (Sistema Sieverts). Uma camada de Sn foi depositada sobre os grãos do nitreto usando um processo químico em meio aquoso. Os ímãs aglutinados com Sn foram orientados, prensados e sinterizados a plasma a 250° C usando atmosfera de H2 e Ar e caracterizados com DRX, Microscopia Eletrônica de Varredura e Medidas de Magnetização. Os resultados indicam que a quantidade de Sn depositado é muito pequena, evitando a formação de fases indesejáveis. Não se observa a formação de óxido nas amostras, o que indica que a sinterização por plasma é eficiente para remover o O2. Os ímãs obtidos apresentaram boas propriedades magnéticas / Abstract: In this work we present the results about dc plasma nitrogenation of the Sm2Fe17 phase, as well as the preparation of permanent magnets using Sm2Fe17N3 bonded with chemically deposited Sn (bonded-magnet). We also present the construction of the dc plasma chamber employed in this work. The plasma nitrogenation was performed using a mixture of H2 and N2 at a temperature of 4000 C, pressure of 5 Torr and process time of 5 hours. The plasma composition was changed from 10% to 90% of H2. Those nitrides were characterized by Thermomagnetic Analisys (TMA), X-Ray diffractometry (XRD), Optical metallography, Scanning Electron Microprobe and Mössbauer spectroscopy. The results show the formation of the nitrides Sm2Fe17N8, Sm2Fe17N11, and Sm2Fe17N3, for a H2 concentration below 40%. If the hydrogen concentration is equal or higher than 50%, it is observed only the formation of the nitride Sm2Fe17N3 and of pure Fe. To produce the permanent magnets we used the nitride Sm2Fe17N3 obtained from Sm2Fe17 powder nitrogenated in a resistive oven with nitrogen atmosphere and at temperature of 400 0C (Sieverts system). A layer of Sn was deposited on the nitride grains using a chemical process in an aqueous solution. The magnets were oriented, pressed and plasma sintered in an atmosphere of H2 and Ar at 250 0C, and then characterized by XRD, scanning electron microprobe and magnetic measurements. The results indicate that the amount of deposited Sn is very small, so avoiding the formation of undesirable phases. We did not observe oxidation in our samples, indicating that the sintering process was efficient in removing O2. The obtained magnets presented excellent magnetic properties / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

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: Antonio José Ramirez Londono / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-20T13:37:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TorresLopez_EdwarAndres_D.pdf: 14707024 bytes, checksum: 982b5dbc99d5f7bbef2ea2c34019eea4 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Neste trabalho foram realizadas juntas soldadas dissimilares de aço carbono AISI SAE 1020 e a liga de alumínio AA6063-T5, com 2 mm de espessura, empregando o processo de soldagem por atrito com pino não consumível (SAPNC). As juntas soldadas a topo foram realizadas empregando ferramenta de WC-14Co, com diâmetro de ombro e pino de 25,0 e 5,7 mm, respectivamente, e comprimento de pino de 1,35 mm. Foram empregadas velocidades de rotação e avanço de 300 RPM e 150 mm.min-1, respectivamente, para três deslocamentos da ferramenta: +0,5, +1,0 e +1,5 mm. A caracterização microestrutural foi realizada por meio de microscopia óptica e eletrônica de varredura e de transmissão, difração de elétrons retroespalhados (EBSD), espectrometria de raios X dispersiva em energia (X-EDS) e difração de raios X (DRX). Para relacionar os parâmetros de soldagem com a microestrutura das juntas soldadas, foram elaborados os perfis da história térmica durante a soldagem. Juntas soldadas consolidadas foram obtidas para deslocamentos tangenciais da ferramenta (DT) de +1,0 e +1,5 mm, sendo descartado o DT de +0,5 mm por resultarem em penetração heterogênea ao longo da junta. As juntas realizadas no presente trabalho podem ser consideradas como de baixo aporte térmico. Esta condição evitou a formação da denominada zona de menor dureza na zona termicamente afetada (ZTA) do lado do alumínio e de compostos intermetálicos AlxFey na interface alumínio-aço. Na zona misturada, foram obtidas evidências da presença de dois mecanismos de recristalização dinâmica diferentes. No lado de avanço da zona misturada foi identificado o mecanismo de recristalização dinâmica geométrica, enquanto no lado de retrocesso o mecanismo ativo foi recristalização dinâmica continua / Abstract: In this work dissimilar AISI SAE 1020 mild steel and aluminum alloy AA6063-T5 joints, with 2 mm thickness, were friction stir welded (FSW). The welded joints were conducted employing WC-14Co tools, with shoulder and pin diameter of 25.0 and 5.7 mm respectively, and pin length of 1.35 mm. Rotation and weld speeds of 300 RPM and 150 mm.min-1 were employed, for three tool offsets: 0.5, 1.0 and 1.5 mm. The microstructural characterization was performed through optical, scanning and transmission electron microscopy, electron backscatter diffraction (EBSD), energy dispersive X-ray spectroscopy (X-EDS) and x-ray diffraction (DRX). In order to correlate the welding parameters with the final microstructure of the joints, thermal history profiles were collected during welding. Consolidated welded joints were obtained for tool offsets (DT) of +1.0 and +1.5 mm, being discarded the +0.5 mm offset by to produce heterogeneous penetration along the welded joint. The joints made in this work can be considered as low-heat input. This condition prevented the formation of the so-called low hardness zone in heat affected zone (HAZ) aluminum side, and the formation of intermetallic compounds AlxFey in the aluminum-steel interface. In the stir zone evidences of the presence of two different dynamic recrystallization mechanisms were observed. In the advance side of the stir zone, the geometric dynamic recrystallization was identify as working mechanism, while in retreating side of the stir zone, the active mechanism is the so-called continuous dynamic recrystallization / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Flavio Cesar Guimarães Gandra / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-25T14:14:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MedinaNeto_Antonio_D.pdf: 3096313 bytes, checksum: 6225278625a9c2336fa97379dac95eff (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Neste trabalho apresentamos e discutimos a influência da diluição magnética na competição entre interação RKKY e efeito Kondo nas séries (La1-xCex)3A1, (Ce1-zYz)3Al, (La1-xCex)Pd2Al3 e (La1-xCex)Ni. Através do estudo das propriedades estruturais, magnéticas, térmicas e de transporte destas séries, mostramos que a mudança do estado fundamental destes compostos, pode ser explicada considerando a variação do produto do parâmetro de troca (J), entre o elétron 4f do Ce e os elétrons de condução, e a densidade de estados no nível de Fermi (n(eF)), provocada pela variação do volume da célula unitária. Verificamos que, isoladamente, cada série de compostos obedece um diagrama tipo Doniach. Para os compostos que apresentam ordenamento magnético (Ce3Al e CePd2Al3), observamos que a relação g ~ 1/TK não é obedecida (para Jn(eF) < (Jn(eF))c), e a interação entre os elétrons que constituem o pico ressonante de Kondo e o campo médio local, é a responsável pela redução em y. No estudo do sistema (La1-xCex)Ni, mostramos que a Ressonância Paramagnética Eletrônica é uma técnica útil na determinação da concentração crítica para a transição do regime de impureza de Kondo para rede de Kondo. Esta transição pode ser claramente observada como uma descontinuidade no alargamento térmico (d(DH)/dT) e um máximo para geff para a concentração crítica / Abstract: In this work we study the influence of the magnetic dilution on the competition between the RKKY interaction and Kondo effect for the series of compounds (La1-xCex)3Al, (Ce1-zYz)3Al, (La1-xCex)Pd2Al3 and (La1-xCex)Ni. Measurements of the structural, magnetic, calorimetric and transport proprieties, show that the changes of the ground state these systems can be explained by the variation of the product Jn(eF) (J is exchange parameter between 4fCe and conduction electrons and n( eF ) is density of state of conduction electrons ), induced by the unit cell volume variation. We verify that each system obey the Doniach diagram. For the systems that present magnetic ordering (Ce3Al e CePd2Al3) we found that the relation g ~1/TK does not hold (for Jn(eF)< (Jn(eF))c) as a consequence of the interaction between the electrons of the Kondo resonant peak with the local field. In the study of the system (La1-xCex)Ni, we show that Electron Spin Resonance (ESR) is a useful technique for the determination of the critical concentration (Xc), where the system changes from Kondo single impurity to Kondo lattice regime. The ESR results show a discontinuity on the thermal broadening and a maximum in the g-value at x=xc / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

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

Neste trabalho, investigou-se a elaboração mecânica do composto intermetálico TiFe por moagem de bolas com alta energia. Uma forte aderência do material moído, particularmente nas paredes do recipiente de moagem, foi o principal problema verificado com tempos de moagem superiores a 1 hora (moinho agitador). Tentativas para resolver este problema foram realizadas inicialmente com o emprego de agentes controladores de processo (ACPs), como etanol, ácido esteárico, polietileno de baixa densidade, benzeno e ciclohexano, em diferentes quantidades (1 a 20% em massa) e tempos (1 a 40 h), mantendo-se constantes outros parâmetros de moagem como a razão bola:pó em massa (10:1) e o tamanho das bolas (=7mm). Os rendimentos mais elevados (em termos da massa de pó não aderido) foram obtidos quando se utilizaram grandes quantidades de benzeno e ciclohexano (101 e 103% em massa, respectivamente), porém com a formação de TiC ao invés de TiFe em razão da decomposição do ACP e reação do carbono com as partículas de titânio. As moagens foram realizadas posteriormente sem o emprego de qualquer ACP e também utilizando um moinho planetário. Várias estratégias foram investigadas para se tentar mitigar a aderência incluindo-se: (a) moagem de uma pequena quantidade da mistura de pós de Ti e de Fe, revestindo as paredes do recipiente e as bolas de moagem, antes da moagem da carga principal, (b) moagem pausada com aberturas intermediarias do recipiente em atmosfera ambiente, (c) moagem pausada para rotação e inversão da posição do recipiente de moagem (apenas no moinho agitador), (d) moagem isolada dos pós de Ti e de Fe, antes da moagem da mistura, e (e) moagem do pó de Fe com o Ti hidretado. Os melhores resultados, em termos de diminuição da aderência combinada com a formação majoritária do composto TiFe durante a moagem, foram obtidos quando se adotou o procedimento de inversão/rotação, juntamente com o processo de revestimento preliminar do recipiente e das bolas de moagem (26% em massa). Rendimentos maiores foram obtidos com a utilização do TiH2 no moinho planetário, porém sem a formação majoritária do TiFe durante a moagem. / In this work an investigation on the mechanical alloying of the intermetallic compound TiFe by high-energy ball milling was conducted. Strong adherence of milled material, particularly at the vial walls, was seen to be the main problem at milling times higher than 1 hour (shaker mill), hindering the compound synthesis. Attempts to prevent this problem were accomplished first by adding different process control agents (PCAs), like ethanol, stearic acid, low density polyethylene, benzene and cyclohexane at variable quantities (1 to 20 wt. %) and times (1 to 40 h), keeping constant other milling parameters like ball to powder mass ratio (10:1) and balls size (=7mm). Highest yields (related to the non adhered powder) were attained with larger amounts of benzene and cyclohexane (101 and 103 wt. %, respectively), but with TiC formation during milling instead of TiFe due to the PCA decomposition and the reaction of the carbon with and titanium particles. Milling was conducted further without adding any PCA and also using a planetary ball mill. Several strategies were tried to avoid or minimize the adherence including: (a) milling of a small quantity of the Ti and Fe powder mixture, dirtying the vial walls and the balls surfaces before milling the main charge, (b) stepwise milling with intermediate openings of the vial in air, (c) stepwise milling with the rotation and the inversion of the vial position between the steps (only in the shaker mill), (d) milling Ti and Fe powders (apart from each other) before milling the mixture of them, and (e) milling Fe powder with Ti hydride powder. Best results concerning both yield and major TiFe formation during milling were verified with the rotation/inversion procedure combined with preliminar dirtying of the vial and balls (26 wt.% in the shaker mill). Higher yields could be attained by using TiH2 powder in the planetary mill, but with no major TiFe formation during milling.