Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The possibility of exploring the magnetic properties of amorphous microwires in technological applications has attracted the attention of the scientific community in the last years. Beyond, the magnetoimpedance effect has been established as a powerful tool to study these properties. In this work we show a study of the magnetic properties of Joule heated glasscovered amorphous microwires, CoFeSiB, under applied stress. The stress modifies the anisotropy and the domain structure of the sample being studied by the magnetoimpedance measurements and the FMR dispersion relations. It was established a method to determine the permeability from the magnetoimpedance measurements, valid for a wide frequency range. From the study of the permeability curves parameters associated to the domain walls dynamic can be determined. From the FMR dispersion relations, the value and the direction of the transverse anisotropy field, as well as an estimative of the magnetic domain structure in these microwires were obtained. It can be concluded that the longitudinal anisotropy has the main role in the magnetic behavior of the microwire without stress. Also, it was verified the presence of an inner core with longitudinal anisotropy surrounded by an outer shell with circumferential anisotropy under applied stress. These magnetic configurations can be explained in terms of the frozen stress in the production process of the wire and the additional applied stress. / A possibilidade de explorar as propriedades magnéticas de microfios amorfos em aplicações tecnológicas tem atraído a atenção da comunidade científica nos últimos anos. Além disso, a magnetoimpedância foi estabelecida como uma ferramenta poderosa para estudar estas propriedades. Neste trabalho apresentamos um estudo das propriedades magnéticas de microfios amorfos, CoFeSiB, recobertos por vidro, tratados termicamente e sob aplicação de tensão. A tensão modifica a anisotropia e a estrutura de domínios presente na amostra de tal maneira que podem ser estudadas a partir das medidas de magnetoimpedância e da relação de dispersão de FMR (Ressonância Ferromagnética) extraída delas. Foi estabelecido um método para a determinação da permeabilidade a partir de medidas de magnetoimpedância, válido para uma ampla faixa de freqüências. A partir do estudo dessas curvas de permeabilidade pode-se determinar, por exemplo, parâmetros relativos à dinâmica de paredes de domínios. Do ajuste das relações de dispersão de FMR foram obtidos o valor e a orientação do campo de anisotropia transversal, bem como uma estimativa da estrutura de domínios dos microfios. Destes estudos, concluiu-se que a anisotropia longitudinal domina o comportamento magnético do microfio sem aplicação de tensão. Aplicando-se tensão aos microfios, verificou-se a presença de um núcleo interno com anisotropia longitudinal envolto por uma casca externa com anisotropia circunferencial. Estas configurações magnéticas podem ser explicadas em termos da tensão residual que surge no processo de produção do fio e da tensão adicional aplicada.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:16:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5333.pdf: 5685389 bytes, checksum: 082b6b7ff9988cce9196ad87a26521b6 (MD5) Previous issue date: 2013-02-27 / Universidade Federal de Sao Carlos / In this work, the domain structure of a transparent ferroelectric ceramic of (Pb0,79La0,21)TiO3 (PLT 21) was investigated in detail by piezoresponse force microscopu (PFM) and a protocol of measurements and analysis of the piezoresponse for the tridimensional reconstruction of the polarization in ferroelectric domains, including from mono and polycrystalline materials was developed. With this protocol, properties of domains and domain walls of the PLT 21 ceramic and of a PbTiO3 (PT) thin film were investigated. Three types of domains were recognized in the PLT 21 ceramic: domains separated by 180° walls, and domains separated by 90° walls in two scales, one in wich the domains have dimensions of about 1 μm and another with dimensions lower than 100 nm. Classical domain structures of lamellae and herringbones, and even more exotic structures as quadrants could be observed in PLT 21. This last one might suggest the existence of flux closure states of polarization in ferroelectric ceramics. In our knowledge this is the first time that quadrant structures are observed in ceramics. We could also observe in PLT 21 ceramic, ferroelectric domains that run through de grain boundary. Analysis of the reorientation of polarization by applying a localized BIAS field, revealed a strong electromechanical coupling in the sample, with the appearance of new 90° domain structure as a way to compensate local deformations generated by the poling process. The domain structure of the PT thin film revealed grains with monodomain structure and grains with polydomain structure, being the latter preferentially formed by 90° walls. The study of the reorientation of domains in the thin films of PT, showed the formation of a monodomain structure in the majority of the grains after the poling process, what significantly differs from the results of the PLT 21 ceramics. Lastly, thin films of Pb(Fe0,5Nb0,5)O3 (PFN) with good structural, microstructural and electrical properties were produced by radio frequency sputtering (R.F. Sputtering) with different thickness (50 nm 950 nm). The values of remnant polarization and coercive field of the hysteresis loop were 7 μC/cm2 and 70 kV/cm, respectively, which are bigger than many results found in the literature. Ferroelectric local properties were investigated in monolithic thin films (i.e., films that have a single grain in the thickness) of PFN and compared with the properties obtained in polycrystalline thin films of PT. / Neste trabalho, a estrutura de domínios de uma cerâmica transparente de (Pb0,79La0,21)TiO3 (PLT 21) foi detalhadamente investigada por microscopia de piezoresposta e um protocolo de medida e análise da piezoresposta para a reconstrução tridimensional da polarização de domínios em ferroelétricos, incluindo materiais mono e policristalinos, foi desenvolvido. Com este protocolo, as propriedades de domínios e paredes de domínios da cerâmica de PLT 21 e de um filme fino de PbTiO3 (PT) foram investigadas. Três tipos de domínios puderam ser reconhecidos na cerâmica de PLT 21: domínios separados por paredes 180° e domínios separados por paredes de 90° em duas escalas, uma em que os domínios têm dimensão de aproximadamente 1 μm e outra com dimensão menor que 100 nm. Estruturas de domínios clássicas como as lamelas e espinhas de peixes, até estruturas mais exóticas como a de quadrantes, puderam ser observadas no PLT 21. Essa última estrutura, pode sugerir a existência de estados de polarização de flux closure em cerâmicas ferroelétricas. Em nosso conhecimento, esta é a primeira vez que estruturas de quadrantes são observadas em cerâmicas. Foi possível observar na cerâmica de PLT 21, domínios ferroelétricos que transpõe a barreira do contorno de grão. A análise da reorientação da polarização com a aplicação de campo localizado revelou um forte acoplamento eletromecânico na amostra, com o aparecimento de novas estruturas de domínios de 90° como forma de compensar as deformações locais geradas pelo processo de polarização. A estrutura de domínios de filme fino de PT apresentou grãos com estrutura de monodomínio e grãos com estrutura de polidomínios, sendo o último preferencialmente formado por paredes de 90°. Os estudos de reorientação dos domínios nos filmes de PT mostraram a formação de uma estrutura de monodomínios na maioria dos grãos após o processo de polarização, o que difere significativamente dos resultados obtidos cerâmicas de PLT 21. Por fim, filmes finos de Pb(Fe0,5Nb0,5)O3 (PFN) com boas propriedades estruturais e microestruturais e elétricas foram produzidos por sputtering em radiofrequência (R.F. Sputtering) com diferentes espessuras (50 nm até 950 nm). Os valores obtidos por histerese ferroelétrica foram de 7 μC/cm2 de polarização remanescente e 70 kV/cm de campo coercitivo, maiores do que a maioria dos resultados encontrados na literatura. Propriedades ferroelétricas locais foram investigadas nos filmes finos monolíticos (i.e., filmes formados por um único grão na espessura) de PFN e comparadas com as propriedades obtidas em filmes finos policristalinos de PT.