Orientador: Oscar Ferreira de Lima / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-02T12:47:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_RaqueldeAlmeida_D.pdf: 4551866 bytes, checksum: 7116966c42891bf93e97350b7b2a2208 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Apresentamos neste trabalho estudos de relaxação magnética em amostras supercondutoras de Y1Ba2CU3O7-d . Utilizamos um monocristal crescido em cadinho de zircônia, com Tc~ 90 K e DT ~ 2 K; e uma amostra MTG solidificada direcionalmente com 17 % de Y211, Tc~ 91 K e D T ~ 2 K para H = 10 Oe. Discutimos de uma forma simplificada os aspectos mais relevantes do processo de relaxação magnética em supercondutores do Tipo-II, focando principalmente na teoria de movimentação coletiva de vórtices. Analizamos medidas de relaxação magnética de longa duração, obtida através de medidas de curvas de M x tempo para a amostra MTG, onde encontramos os valores do expoente de flux creep m para o regime de movimentação elástica dos vórtices. Descrevemos um comportamento anômalo nas curvas de M x T, medidas no aquecimento (FCW), após baixar a temperatura T de um valor acima de Tc para outro bem abaixo, sob um campo aplicado H. Estas curvas apresentam um aumento do diamagnetismo (-M) com T, passando por um mínimo antes de voltar a crescer rapidamente até atingir a linha de base normal. Analisamos várias destas curvas, medidas no monocristal e na amostra MTG, sob diferentes campos H. Testamos leis de escala para o eixo da magnetização provenientes da teoria de Collective Flux Creep. Introduzimos 3 diferentes janelas de tempo, 2, 5 e 10 minutos, com a finalidade de observarmos intervalos pequenos de relaxação. Este é um método experimental inédito para abordar o problema de creep coletivo, que acreditamos ser de grande utilidade para complementar os estudos tradicionais baseados apenas na relaxação temporal longa da magnetização. Observamos também a ocorrência de um outro tipo de "pico diamagnético", ou mínimo na magnetização, observado bem próximo a Tc apenas para campos baixos (H < 100 Oe), em amostras policristalinas, granulares e monocristal de baixa qualidade. Esta anomalia foi denominada de "efeito dip" e foi satisfatoriamente interpretada como uma consequência do aprisionamento de fluxo nas regiões intergranulares (weak links) durante o resfriamento, com subsequente liberação durante a medida no aquecimento (FCW) / Abstract: We present in this work a study of magnetic relaxation in superconducting Y1Ba2CU3O7-d samples. We have used a single crystal grown in zirconia crucible, with Tc ~ 90 K and D T ~ 2 K; and a directionally solidified MTG sample with 17 % of Y211, Tc ~ 91 K and .D T ~ 2 K for H = 10 Oe. We discuss in a simplified manner the most relevant aspects of the magnetic relaxation process in type-II superconductors, focusing mainly on the collective vortex creep theory. We analyze long duration magnetic relaxation measurements, obtained through M x time curves for the MTG sample, where we find the values of the flux creep exponent µ for the elastic vortex movement regime. We describe an anomalous behavior of the M x T curves, measured on warming (FCW), after lowering the temperature T from a value above Tc to another one well below, under an applied field H. These curves present an increase in diamagnetism (-M) with T, passing through a minimum before rapidly rising again until reaching the normal state base line. We analyze several of these curves measured in the single crystal and the MTG samples, under different fields H. We have tested scaling laws for the magnetization axis derived from the Collective Flux Creep theory. We introduce 3 different time windows, 2, 5 and 10 minutes, to observe small relaxation intervals. This is a novel experimental method to address the collective creep problem, which we believe is very useful to complement the traditional studies based only on long temporal relaxation of the magnetization. We have also observed the occurrence of another type of diamagnetic peak or magnetization minimum, near Tc and only for low fields (H < 100 Oe), in policrystaline, granular and low quality single crystal samples. This anomaly is called "dip effect" and is satisfactorily interpreted as a consequence of flux pinning inintergranular regions (weak links) during cooling, with subsequent liberation during the warming measurement (FCW) / Doutorado / Física / Doutora em Ciências

Orientador: Gaston E. Barberis / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-27T00:54:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Brandl_AnaLucia_M.pdf: 2404795 bytes, checksum: 264c98671c83e17725ecfa45f6a93c90 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Nesta tese trabalhamos com a interpretação de resultados experimentais de Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR) de impurezas magnéticas (3d e 4f) em monocristais e amostras em pó. Com este objetivo desenvolvemos algoritmos computacionais para simulações e ajustes de espectros de EPR, utilizando um Hamiltoniano de Spin apropriado para cada composto em estudo. No decorrer do projeto de tese os programas desenvolvidos foram aplicados a diversos sistemas, sendo que nesta dissertação apresentaremos os resultados obtidos para três compostos de interesse: - CaB6: Gd3+ - um semicondutor de gap pequeno. Neste caso, fizemos o ajuste da variação angular dos sete campos de ressonância relativos as transições entre os estados ½S = 7/2;Ms) do Gd3+, estudando os efeitos de campo cristalino neste sistema. - Co2+ em NH4NiPO4.6H20 - um fosfato hidratado com interessantes propriedades fisico-químicas. Aqui fizemos a simulação dos espectros de EPR de amostras em pó, conseguindo reproduzir com muita precisão os resultados experimentais, considerando um Hamiltoniano de Spin com interação Zeeman anisotrópica e interação hiperfina. - Li3Fe2(PO4)3-x(AsO4)x - um condutor superiônico. Ajustamos os espectros de EPR de amostras em pó, para temperaturas entre 35 K e 297 K, e apresentamos a variação com a temperatura do fator g, da largura e da intensidade de linha. Para as simulações e ajustes dos espectros de EPR utilizamos um Hamiltoniano de Spin geral com interação Zeeman, interação de campo hiperfino e operadores de campo cristalino, responsáveis pela estrutura fina do espectro : H=µBH.g.S+I.A.S+ åkåkq=-kBqkOqk Os espectros simulados e ajustados foram obtidos utilizando teoria de perturbações até 2ª ordem na deterninação dos níveis de energia do Hamiltoniano de Spin, obtendo a intensidade das linhas através do cálculo das probabilidades de transição entre os níveis e considerando larguras de linha anisotrópicas. Por último, apresentamos uma subrotina gráfica, que trabalha em conjunto com os programas, mostrando a cada execução dos mesmos, os resultados: o espectro dos dados experimentais e o simulado ou ajustado / Abstract: Electron Paramagnetic Resonance (EPR) of magnetic impurities (3d e 4f) in single crystals and powdered samples is a subject of importance in the study of magnetic impurities in solids. The study and analysis of the EPR spectra is the main subject of this work. We developed computational algoritms to simulate and fit EPR spectra, using a suitable Spin Hamiltonian for each compound in study. In the course of this project, we applied those programs to several systems, but here we limite ourselves to present the results obtained for three of those compounds, as follows: - CaB6: Gd3+ - which is a small gap semiconductor. Here, we fitted the angular variation of the seven allowed transitions for Gd3+ ½S = 7/2;Ms) and we got the experimental parameters for the crystal field effect. - Co2+ in NH4NiPO4.6H2O - this is a hydrated phosphate with interesting physical-chemical properties. The powder spectra of this compound was studied, and the fine and hyperfine lines were simulated, and the data adjusted with very high precision. - Li3Fe2(PO4)3-x(AsO4)x - is a superionic conductor. We fitted the powder spectra in this case, for temperatures between 35 and 297 K, and we obtained the temperature dependence ofthe g-factor and the linewidths, and line intensities. In the EPR spectra simulations and fittings, we use a Spin Hamiltonian with Zeeman interaction, hyperfine field interaction and crystal field operators, responsible for the spectrum fine structure: H=µBH.g.S+I.A.S+ åkåkq=-kBqkOqk The simulated and fitted spectra were obtained using perturbation theory up to second order for determination of the Spin Hamiltonian energy levels. The line intensities were obtained calculating the transition probabilities between these energy levels, and we also considered anisotropic line widths. We also present the graphic subroutine developed, which work together with the simulation and fitting programs, showing the results: the experimental spectrum and the simulated or fitted spectrum / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Reiko Sato Turtelli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-17T10:04:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Knobel_Marcelo_D.pdf: 10017236 bytes, checksum: 05529c313d080afa0564c25333e4d03d (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: Neste trabalho são realizados estudos de diversas propriedades magnéticas e estruturais no processo de desenvolvimento da microestrutura nanocristalina formada a partir de uma liga amorfa de composição Fe73.5CU1Nb3Si13.5B9.Após tratamentos térmicos específicos, formam-se cristais nanométricos imersos em uma matriz amorfa, que são os responsáveis pelas excelentes propriedades magnéticas que esses materiais apresentam. O processo de cristalização é analisado utilizando as seguintes técnicas: Espectroscopía Mõssbauer, difração de raios-x, relaxação da permeabilidade magnética, magnetostrição, curvas de histerese, permeabilidade inicial, campo de pinning e temperatura de Curie. É verificado que a formação dos cristais nanométricos influencia drasticamente os graus de liberdade dos defeitos presentes na estrutura amorfa, ocorrendo um quase completo desaparecimento do fenômeno de relaxação magnética nesses materiais. Tal fato pode ser verificado separando a contribuição das duas componentes estruturais, utilizando os resultados obtidos através de Espectroscopía Mõssbauer. A análise dos espectros Mõssbauer fornece ainda a evolução composicional e a estrutura dos cristais formados. Tais resultados, em conjunto com os dados obtidos das linhas de difração de raios-x, fornecem uma visão completa da microestrutura desses novos materiais. Através das medidas magnéticas macroscópicas comprovam-se as excelentes propriedades magnéticas dos materiais nanocristalinos. Dessas investigações é verificado que o estado nanocristalino final é dependente do grau de desordem topológica da fita amorfa inicial. Para um estudo mais sistemático desse efeito, são desenvolvidas técnicas indiretas para a caracterização da estrutura amorfa. Como resultado final, é verificado que a permeabilidade do material nanocristalino depende fortemente da taxa de resfriamento na qual a amostra amorfa foi produzida / Abstract: In this work, several magnetic and structural investigations have been performed during the development of a nanocrystalline state from an amorphous ribbon of nominal composition Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9. After specific thermal treatments, the material consist on nanometer sized crystallites embedded in an amorphous matrix, which are responsible for the excellent magnetic properties achieved. The crystallization process is analyzed using the following techniques: Mõssbauer spectroscopy, x-ray diffraction, magnetic aftereffect, hysteresis loops, initial permeability , pinning field, magnetostriction, Curie temperature. It is observed that the formation of the nanocrystals influences drastically the degree of freedom of the defects present in the amorphous phase, occurring an almost complete suppression of relaxation effects in these materials. This fact can be verified separating the contribution of the two structural phases using the results obtained from Mossbauer spectroscopy. The analysis of Mõssbauer spectra gives also information about compositional evolution and structure of the crystal1ine grains. This results, in addition with data extracted from x-ray diffraction, offer a complete view of the microstructure of these new materials. From macroscopic magnetic measurements the excellent soft magnetic properties are verified. It is observed that the final nanocrystal1ine state is dependent on the degree of topological disorder of the initial amorphous ribbons. In order to perform a systematic study concerning this point, several methods to characterize the amorphous structure are developed. As a final result it is observed that the magnetic permeability is highly dependent on the quenching rate at which the amorphous ribbons are produced. / Doutorado / Física / Doutor em Ciências