Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-12-19T11:40:49Z No. of bitstreams: 1 ivodealmeidamarques.pdf: 899153 bytes, checksum: 26d551a7e59dfc04b2c846957605025f (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-12-19T13:07:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ivodealmeidamarques.pdf: 899153 bytes, checksum: 26d551a7e59dfc04b2c846957605025f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-19T13:07:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ivodealmeidamarques.pdf: 899153 bytes, checksum: 26d551a7e59dfc04b2c846957605025f (MD5) Previous issue date: 2007-03-01 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nos últimos anos, o progresso da nanotecnologia permitiu a fabricação de amostras magnéticas na escala nanométrica, bem como a evolução de técnicas experimentais para medir suas propriedades. Verificou-se experimentalmente que o estado fundamental de um Nanodisco Magnético pode ser a configuração de Vórtice ou a configuração de domínio único, dependendo de parâmetros como raio e espessura do Nanodisco Magnético. Em escala nanométrica, o efeito de borda e a energia magnetostática tornam-se importantes, criando uma anisotropia de borda sobre os spins próximos a esta. Previsões teóricas indicam que o estado fundamental de um Nanodisco Magnético deve ser a configuração de domínio único. É importante enfatizar que tais previsões são baseadas em teorias que não levam em consideração a espessura da borda. No texto subseqüente analisamos, via simulações Monte Carlo, o efeito da espessura da borda sobre o estabelecimento do estado fundamental em Nanodiscos Magnéticos. Nossos resultados mostraram que a espessura da borda possui influência considerável sobre o estabelecimento do estado fundamental em tais sistemas. Analisamos também, via simulações Monte Carlo e Dinâmica de Spins, o efeito da inclusão de um buraco circular, no centro de um Nanodisco Magnético, sobre a configuração de Vórtice. Neste caso, nossos resultados mostraram que o buraco prende a configuração de Vórtice. Tal efeito pode ser usado para criar esquemas de chaveamento baseados no aprisionamento e soltura da configuração de Vórtice por buracos em Nanodiscos Magnéticos submetidos a campo externo. / In the last years, the progress of the nanotechnology allowed the production of magnetic samples with dimensions in the nanometric scale, as well as the evolution of experimental techniques to measure their properties. It was verified experimentally that the fundamental state of a Magnetic Nanodisk can be the Vortex configuration or the single domain configuration, depending on parameters as ray and thickness of Magnetic Nanodisk. In nanometric scale, the border effect and the magnetostatic energy become important, creating a border anisotropy on the close spins to the border. Theoretical forecasts indicate that the fundamental state of a Magnetic Nanodisk should be the single domain configuration. It is important to emphasize that such forecasts are based on theories that don't take into account the thickness of the border. In the subsequent text we analyzed, by Monte Carlo simulations, the effect of the thickness of the border on the establishment of the fundamental state in Magnetic Nanodisks. Our results showed that the thickness of the border possesses considerable influence on the establishment of the fundamental state in such systems. We also analyzed, by Monte Carlo simulations and Spin Dynamics, the effect of the inclusion of a circular hole, in the center of a Magnetic Nanodisk, about the Vortex configuration. In this case, our results showed that the hole pinning the Vortex configuration. Such effect might be used for switching schemes employing pinning and depinning of the Vortex configuration by holes in Magnetic Nanodisks submitted to external field.

Neste trabalho exploramos o uso de sequências de pulsos de Ressonância Magnética Nuclear de Estado Sólido (RMN-ES) que utilizam o acoplamento dipolar magnético heteronuclear para o estudo de reorientações de segmentos moleculares no regime intermediário, testando-as em amostras modelo a fim de verificar suas eficiências. Paralelamente, simulações numéricas foram realizadas juntamente com cálculos analíticos para a melhor compreensão dos efeitos experimentais observados nessas sequências de pulsos. A primeira proposição, baseia-se no uso de Perfis de Hartmann-Hahn obtidos utilizando a Transferência de Polarização Cruzada (CPMAS) sob desacoplamento dipolar homonuclear Lee-Goldburg (LG), usando a interação dipolar heteronuclear como sonda do movimento molecular. A segunda proposição consiste em uma variação das técnicas DIPSHIFT e Time Constant recDIPSHIFT , o T2-recDIPSHIFT, segundo a qual, em condições favoráveis, é possível quantificar parâmetros dinâmicos relacionados aos movimentos moleculares no regime intermediário de sistemas fracamente acoplados pela interação dipolar magnética heteronuclear ou com geometrias de movimento de baixa amplitude. Por fim, propomos um novo método analítico para quantificação de parâmetros dinâmicos em experimentos de Separação de campo locais (SLF), baseado no método de Anderson-Weiss. Demonstramos a precisão do método analítico comparando curvas de Time Constant recDIPSHIFT para diversas taxas e geometrias de movimento obtidas pela aproximação analítica e pelo cálculo exato, além de efetuar um teste experimental em uma amostra modelo. / In the present work we explore the use of Solid State Nuclear Magnetic Resonance (NMR) pulse sequences which use the heteronuclear dipolar magnetic coupling to study local rotations of molecular groups in the intermediate-regime of motion, testing them in standard samples in order to verify their efficiency. Simultaneously, numerical simulations and analytical calculations were performed to understand the experimental artifacts observed in these new pulse sequences. The first proposal, based on using Hartmann-Hahn matching profiles obtained by using the Cross Polarization transfer (CPMAS) under Lee-Goldburg homonuclear decoupling (LG), utilizing the heteronuclear dipolar interaction as probe of the molecular motion. The second proposal consists in a variation of DIPSHIFT and Time Constant recDIPSHIFT pulse sequences, dubbed T2 - recDIPSHIFT, whereby, in favorable conditions, it is possible to quantify molecular dynamic parameters of systems weakly coupled by heteronuclear dipolar interaction or to probe small-amplitude molecular motions. Finally, we proposed a new analytical method to describe Separated Local Field experiments (SLF), based upon the Anderson-Weiss approximation. We demonstrate the accuracy of the method comparing the Time Constant recDIPSHIFT curves for several rates and geometries of motion obtained by the analytical approximation and exact calculation, besides an experimental test has been performed in a model sample.

Neste trabalho exploramos o uso de sequências de pulsos de Ressonância Magnética Nuclear de Estado Sólido (RMN-ES) que utilizam o acoplamento dipolar magnético heteronuclear para o estudo de reorientações de segmentos moleculares no regime intermediário, testando-as em amostras modelo a fim de verificar suas eficiências. Paralelamente, simulações numéricas foram realizadas juntamente com cálculos analíticos para a melhor compreensão dos efeitos experimentais observados nessas sequências de pulsos. A primeira proposição, baseia-se no uso de Perfis de Hartmann-Hahn obtidos utilizando a Transferência de Polarização Cruzada (CPMAS) sob desacoplamento dipolar homonuclear Lee-Goldburg (LG), usando a interação dipolar heteronuclear como sonda do movimento molecular. A segunda proposição consiste em uma variação das técnicas DIPSHIFT e Time Constant recDIPSHIFT , o T2-recDIPSHIFT, segundo a qual, em condições favoráveis, é possível quantificar parâmetros dinâmicos relacionados aos movimentos moleculares no regime intermediário de sistemas fracamente acoplados pela interação dipolar magnética heteronuclear ou com geometrias de movimento de baixa amplitude. Por fim, propomos um novo método analítico para quantificação de parâmetros dinâmicos em experimentos de Separação de campo locais (SLF), baseado no método de Anderson-Weiss. Demonstramos a precisão do método analítico comparando curvas de Time Constant recDIPSHIFT para diversas taxas e geometrias de movimento obtidas pela aproximação analítica e pelo cálculo exato, além de efetuar um teste experimental em uma amostra modelo. / In the present work we explore the use of Solid State Nuclear Magnetic Resonance (NMR) pulse sequences which use the heteronuclear dipolar magnetic coupling to study local rotations of molecular groups in the intermediate-regime of motion, testing them in standard samples in order to verify their efficiency. Simultaneously, numerical simulations and analytical calculations were performed to understand the experimental artifacts observed in these new pulse sequences. The first proposal, based on using Hartmann-Hahn matching profiles obtained by using the Cross Polarization transfer (CPMAS) under Lee-Goldburg homonuclear decoupling (LG), utilizing the heteronuclear dipolar interaction as probe of the molecular motion. The second proposal consists in a variation of DIPSHIFT and Time Constant recDIPSHIFT pulse sequences, dubbed T2 - recDIPSHIFT, whereby, in favorable conditions, it is possible to quantify molecular dynamic parameters of systems weakly coupled by heteronuclear dipolar interaction or to probe small-amplitude molecular motions. Finally, we proposed a new analytical method to describe Separated Local Field experiments (SLF), based upon the Anderson-Weiss approximation. We demonstrate the accuracy of the method comparing the Time Constant recDIPSHIFT curves for several rates and geometries of motion obtained by the analytical approximation and exact calculation, besides an experimental test has been performed in a model sample.