Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2010. / Submitted by Allan Wanick Motta (allan_wanick@hotmail.com) on 2011-05-13T17:08:59Z No. of bitstreams: 1 2010_LaraNigroRodriguesAlvesRamos.pdf: 12505221 bytes, checksum: 63611cc2132af3f7a1e6b3b4192f1c0d (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(tempestade_b@hotmail.com) on 2011-05-16T16:15:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_LaraNigroRodriguesAlvesRamos.pdf: 12505221 bytes, checksum: 63611cc2132af3f7a1e6b3b4192f1c0d (MD5) / Made available in DSpace on 2011-05-16T16:15:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_LaraNigroRodriguesAlvesRamos.pdf: 12505221 bytes, checksum: 63611cc2132af3f7a1e6b3b4192f1c0d (MD5) / O Arco Magmático de Arenópolis é inserido no chamado Cinturão de Au-Cu de Arenópolis-Mara Rosa que hospeda inúmeros depósitos de ouro e cobre-ouro, desenvolvidos nos diversos estágios de evolução da Faixa de Dobramentos Brasília. A área de estudo compreende a região de Fazenda Nova, localizada na porção leste do Arco Magmático de Arenópolis, onde existem diversas ocorrências auríferas e a mina de ouro Bacilândia (Depósito de Fazenda Nova). Esta mina hospeda-se nas rochas metavulcânicas da Seqüência Vulcano-Sedimentar de Jaupaci e sua mineralização está associada à alteração hidrotermal, caracterizada por carbonatação, sericitização e sulfetação. Este estudo utilizou imagens derivadas do processamento de dados magnéticos e gamaespectrométricos aéreos para o suporte ao mapeamento geológico e à prospecção de ouro, por intermédio da identificação de zonas de alteração hidrotermais, possíveis de estarem relacionadas com a mineralização aurífera, e da integração destes dados com dados geológicos e geoquímicos para a indicação de áreas alvo para exploração mineral de ouro na região. As imagens magnéticas e gamaespectrométricas auxiliaram na caracterização geológica da área a partir da geração de um mapa lito-geofísico que apresentou a individualização de 15 unidades, com a distinção de domínios dentro das unidades geológicas, os quais podem representar diferentes associações petrológicas ou processos de lixiviação que acarretam na dispersão dos radioelementos. Estas unidades, interpretadas principalmente a partir das imagens ternárias, apresentaram forte correlação com os corpos graníticos mapeados na região e delimitaram diferentes rochas associadas à Província Alcalina de Goiás. As zonas de alteração hidrotermal foram identificadas mediante as imagens da razão K/Th, Potássio Anômalo e Fator-F geradas a partir de análises estatísticas nos dados de espectrometria gama. Estas imagens foram integradas com os dados estruturais, interpretados a partir das imagens magnetométricas, e dados de geoquímica de sedimento de corrente. Foram identificados 28 alvos para a prospecção de ouro na área, sendo que 14 apresentam maior prioridade por mostrarem anomalias positivas nas três variáveis gamaespectrométricas geradas. Os alvos para a prospecção de ouro indicados apresentam diferentes formas e tamanhos e estão hospedados tanto nas rochas vulcânicas da Seqüência Vulcano-Sedimentar Jaupaci, como nos ortognaisses e nas coberturas lateríticas e podem estar ou não associados às grandes estruturas da região e às anomalias geoquímicas dos elementos rastreadores. A espessa cobertura laterítica presente na área mascarou a geoquímica de sedimento de corrente e prejudicou a identificação da Mina Bacilândia nas imagens da razão K/Th, do Potássio Anômalo e do Fator-F. Nestas imagens não são reconhecidas anomalias que possam estar relacionadas à presença da mina de ouro devido à detecção superficial da radiação gama que realiza medições de radiação no máximo até 50 cm no solo. O enriquecimento de potássio associado ao decréscimo da amplitude magnética foi identificado como a assinatura aerogeofísica esperada para a mineralização de ouro na área de estudo. Estas características, em conjunto a fatores como geoquímica de solo, mapeamento geológico detalhado, melhor compreensão da gênese do minério da mina de Bacilândia e o follow up dos alvos aqui indicados, podem ser utilizadas em futuras pesquisas prospectivas para o sucesso da exploração de depósitos de ouro na região. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Arenópolis Magmatic Arc is included in the Arenópolis-Mara Rosa Au-Cu Belt that hosts many Au and Cu-Au deposits, developed in the stages of evolution from Brasília Fold Belt. The study area comprises the Fazenda Nova region, situated in the east portion of Arenópolis Magmatic Arc, which includes gold occurrences and the Bacilândia Mine (Fazenda nova Deposit). This mine is host in the metavolcanic rocks from Jaupaci volcanic-sedimentary sequence and its mineralization is associated with hydrothermal alteration characterized by carbonatization, sericitization and sulfidation. This study utilized images derived from the magnetometric and gamma-ray airborne data processing to aid the geological mapping and the gold mineral prospection though the identification of hydrothermal alteration zones, which can be related with gold mineralization, and the integration of these data with geological and geochemistry data aiming the identification of targets areas to gold mineral prospection in the region. Gamma-ray and magnetic images supported the geological characterization though the generation of a geology-geophysics map that displays the individualization of 15 units with the domain distinct inside the geological unites, which can represent different petrological associations or lixiviation process. These unites, interpreted mainly from ternary images, showed strong relation with the orogenic granites intrusions mapped in the area and delimited different rocks associated with the Alkaline Complex. The hydrothermal alteration zones were identified through K/Th ratio, Anomalous Potassium and Factor-F images generated by gamma-ray data statistics analyzes. These images were integrated with structural framework, interpreted from magnetometric images, and stream sediment geochemistry data. It was identified 28 gold prospection targets, being 14 priority targets by show positive anomalies in the three gamma-ray variables generated. The prospection targets indicated illustrate different shapes and size and are host in the volcanic rocks from Jaupaci Sequence, but also in the orthogneisses and in the lateritic cover and can be or not associated with major structures or geochemistry anomalies. The thick lateritic cover present in the area masked the stream sediment geochemistry and prejudiced the Bacilândia Mine identification in the K/Th ratio, Anomalous Potassium and Facto-F images. In these images are not recognized anomalies that could be related with the gold mine due the superficial gamma-ray detection, which doesn’t exceed 50 cm on soil. The potassium enrichment associated with the magnetic anomaly amplitude decrease was identified as the geophysical signature for the gold mineralization in the study area. These characteristics associated with soil geochemistry, detailed greenfield, better recognition of the Bacilândia mine gold mineralization and follow up of the targets indicated can be utilized in futures prospection surveys to the success of the gold exploration in the region.

O uso de magnetismo em sensores, transdutores e, principalmente, em mídias de gravação magnética, atinge uma escala de investimento no mercado global de bilhões de dólares anualmente. Essas aplicações tecnologicas, atualmente, apontam para usos do magnetismo na escala nanoscópica, por meio da miniaturização de dispositivos magnéticos sensores e transdutores; em gravação magnética através da nanoestruturação das unidades básicas de armazenamento; ou, ainda, na medicina pelo uso de nanopartículas magnéticas como carregadores de drogas medicinais ou como elementos aquecedores por meio da radiação em radiofrequência. Neste trabalho, adotamos uma abordagem top-down. Partimos de objetos magnéticos microscópicos e buscamos progressivamente reduzir a sua escala espacial visando atingir a escala nanoscópica. Produzindo objetos com formato regular e simples, como quadrados, discos e triângulos produzidos por litografia de feixe de elétrons e método lift-off, a partir de filmes finos produzidos por Magnetron Sputtering. Utilizando como elemento de estudo Metais de Transição (MT) e Terras Raras (TR). A estequiometria e espessura dos filmes finos de Tb-Fe foram obtidas com análise de RBS. Já a análise magnética dos filmes finos de Tb-Fe foram obtidas por técnicas de VSM e SQUID. O que possibilitou averiguar que as amostra com a proporção de Tb variando entre 22% e 36% possuem uma anisotropia magnética perpendicular bem definida e possuem um ordenamento sperimagnético. Através do microscópio de força magnética observamos a formação de domínios magnéticos do tipo bolha irregular nos filmes finos de Tb-Fe. Utilizando o microscópio eletrônico de varredura e o SNOM-MO foi possível analisar a morfologia dos micro-objetos produzidos. Os resultados mostram uma eficácia na preparação de estruturas com dimensões maiores que 2 µm, com altura de aproximadamente 50 nm. Fazendo-se necessário um estudo mais preciso para obtenção de amostra com dimensões abaixo desta dimensão. / The use of magnetism in sensors, transducers and, mainy, in magnetic recordable media reaches a total investment of billions of dollars annually in the markets worldwide. These applications in technology are currently being focused toward the uses of magnetism in the nanoscopic scale, by shrinking the magnetic sensor devices and transducers. Also, in magnetic recordings by the nanostructuration of basic storage units or - going even further - in the use of nanomagnetic particles in Medicine such as drug delivery or heating elements by radiofrequency radiation. In this paper, we take a \"top-down\" approach. We start with microscopic magnetic objects and seek progressively reduce its spatial scale in order to reach the nanoscale. Producing objects with regular and simple format, such as squares, triangles and discs produced by electron beam lithography and lift-off method, The thin films were based on transition metal and rare earth elements. The thickness and stoichiometry of thin films of Tb-Fe were meadured with RBS analysis. The analysis of the Tb-Fe magnetic thin films were obtained by techniques VSM and SQUID. The sample with the ratio of Tb ranging between 22% and 36% have a well-defined perpendicular magnetic anisotropy and have a sperimagnetic behavior. Through the magnetic force microscopy we observed the formation of magnetic domain structure of the \"irregular bubble\" type. Using scanning electron microscope and the SNOM-MO was possible to analyze the morphology of the produced micro-objects. The results show that efficiency in the preparation of structures with dimensions larger than 2 microns, and a height of approximately 50 nm. This result exposes the need for a more investigation in order to produce samples with smaller dimension.

Estudamos o modelo de Ising com diluição de sítios numa rede de Bethe. a estrutura hierárquica da rede de Bethe leva de forma natural às relações de recorrência satisfeitas pelas distribuições de probabilidade dos campos efetivos. As quantidades termodinâmicas na rede de Bethe são então expressas explicitamente em termos das distribuições limite dos campos efetivos. As distribuições dos campos efetivos em T=0 são obtidas de forma numericamente exata (isto é, se desprezarmos os erros de arrendodamento) e também analiticamente em alguns casos selecionados. Encontramos no caso de interações ferromagnéticas um número sempre finito de campos efetivos possíveis, mas no caso de interações antiferromagnéticas esse número pode divergir para valores irracionais do campo aplicado. Esses resultados fornecem o diagrama de fases campo aplicado versus concentração, numericamente exato, para antiferromagnetismo diluído em T=0. As distribuições dos campos efetivos são determinadas aproximadamente para T>0 e utilizadas para o cálculo de diferentes grandezas termodinâmicas. Apresentamos as curvas de magnetização, energia livre, energia interna e entropia. Esses cálculos fornecem o diagrama de fases aproximado no espaço tridimensional de campo aplicado, temperatura e concentração. / The site diluted Ising model is studied on a Beth lattice. The hierarchical structure of the Bethe lattice leads naturally to recursion relations obeyed by the probability distributions of the effective fields. The thermodynamic quantities on the Bethe lattice are then explicitly written in terms of the limiting distributions of the effective fields. Numerically exact results (i.e. if we neglect roundoff errors) for the distributions of the effective fields for T = 0 are presented, together with analytic results for select cases. It is found that the number of effective fields is always finite in the case of ferromagnetic interactions , but it might diverge for irrational values of the applied field in the case of antiferromagnetic interactions. These results yeld a numerically exact applied field versus concentration phase diagram for diluted antiferromagnet at T = 0. The distributions of the effective fields are computed aproximately for T > 0 and used to evaluete various thermodynamic quantities. Curves for the magnetization, free energy, internal energy and entropy are displayed. These calculations give an approximate three-dimensional phase diagram in the space of applied field, temperature and concentration.

Materiais que apresentam um acoplamento entre as propriedades elétricas e magnéticas, conhecidos como magnetoelétricos, estão despertando a atenção da comunidade acadêmica nos últimos anos principalmente devido ao seu grande potencial tecnológico no desenvolvimento de materiais multifuncionais. Sendo um maior esforço concentrado na obtenção de novos materiais multiferróicos, que são aqueles que possuem duas ou mais ordens ferróicas, em especial os que apresentam ferroeletricidade e ferromagnetismo. Este trabalho tem como objetivo uma investigação das propriedades dielétricas e magnéticas de um grupo de materiais ainda pouco estudado a fim de se compreender os mecanismos responsáveis pelo efeito magnetoelétrico, de forma a contribuir com a pesquisa nessa área. As amostras estudadas são os óxidos de titânio e cromo Nd(1-x)A(x)CrTiO5 (A=Y, La) e GdCrTiO5, todos na forma de cerâmicas policristalinas monofásicas. Foram discutidas de que forma a diluição da subrede magnética do neodímio afeta o caráter magnetoelétrico observado nesse material e qual a importância de cada uma das subredes (Nd3+/Gd3+ e Cr3+) nas propriedades dielétricas e magnéticas. Verificamos que o efeito magnetoelétrico é sensível a variações na rede do Nd3+. Entretanto, nossos resultados no composto GdCrTiO5 indicam que as subredes magnéticas são pouco acopladas, o que indica que o ion Cr3+ talvez seja o responsável por dirigir o efeito magnetoelétrico nesta família de materiais. / The coupling of the electric and magnetic properties in the magnetoelectric compounds is attracting a great deal of interest in the scientific community due to the huge potential for application based on new multifunctional materials. Of special attention are the so-called multiferroics, materials that simultaneously show ferromagnetism and ferroelectricity. The main purpose of this work is the experimental investigation of the dielectric and magnetic properties of a relatively less known class of materials with the aim to identify the origin of the magnetoelectric coupling. We study the single phase polycrystalline compounds Nd(1-x)A(x)CrTiO5 (A=Y, La) and GdCrTiO5 and discuss the effect of dilution of the Nd3+ ions and the importance of each magnetic sublattice on the samples behavior. We find that the magnetoelectric effect is susceptible to changes in the Nd3+ site. At the same time, our results indicate that the two magnetic sublattice (Nd3+/Gd3+ and Cr3+) are only weakly coupled indicating that the Cr3+ magnetic sublattice might be responsible for driving the magnetoelectric effect in this family of compounds.

Neste trabalho, utilizamos o método de primeiros princípios RS-LMTOASA (Real Space - Linear Muffin-Tin Orbital - Atomic Sphere Approximation), baseado na Teoria do Funcional da Densidade (DFT Density Functional Theory) e implementado para o cálculo de estruturas magnéticas não colineares, para investigar as propriedades magnéticas de nanoestruturas adsorvidas em superfícies metálicas. Primeiramente, devido ao aparecimento de estruturas magnéticas complexas, foram estudadas nanoestruturas magnéticas depositadas em substratos ferromagnéticos. Foram consideradas nanoestruturas de Mn tais como nanofios adsorvidos, pirâmides e aglomerados adsorvidos e embebidos, com o tamanho destas nanoestruturas variando de dois até nove átomos depositados em Fe(001) e Fe(110). Nossos cálculos indicam uma interação de troca magnética de longo alcance entre os átomos de Mn-Mn e Mn-Fe. Além disto, a presença de uma forte dependência destas interações de troca magnética com o meio local, frustrações magnéticas e o acoplamento spin-órbita forneceram a possibilidade da presença de estruturas magnéticas complexas tais como, por exemplo, spin espiral e half-skyrmion. Por fim, com o objetivo de estudar nanoestruturas que podem apresentar altos valores de momento magnético, foram investigados nanofios de FexCo1-x adsorvidos em uma superfície de Pt(111) . Nossos resultados indicam que os momentos magnéticos de spin dos átomos de Fe e Co são independentes da concentração de Fe e apresentam valores superiores quando comparados aos das ligas FeCo bcc, enquanto que o momento magnético médio de spin do nanofio FexCo1-x varia linearmente com a concentração de Fe, comportamento este que é diferente da curva de Slater-Pauling observada na liga FeCo bcc. O momento magnético orbital médio do nanofio de FexCo1-x é monotonicamente decrescente com a concentração de Fe que se apresenta bastante diferente a monocamada FexCo1-x sobre Pt(111). / We use the first principles RS-LMTO-ASA (Real Space - Linear Muffin- Tin Orbital - Atomic Sphere Approximation) method, in the framework of the Density Functional Theory and implemented to calculate noncollinear magnetic structures, to investigate the magnetic properties of nanostructures adsorbed on metallic surfaces. First, due to presence of the complex magnetic properties, we investigated magnetic nanostructures deposited on a ferromagnetic substrate. We have considered a variety of nanostructures such as adsorbed wires, pyramids, at and intermixed clusters with sizes varying from two to nine atoms deposited on Fe(001) and Fe(110). Our calculations reveal the long-range nature of exchange interactions between Mn-Mn and Mn-Fe atoms. Moreover, the presence of the strong dependence of these interactions on the local environment, the magnetic frustration, and the effect of spin-orbit coupling lead to the possibility of realizing complex noncollinear magnetic structures such as helical spin spiral and half-skyrmion. Finally, we also investigated FexCo1-x nanowires deposited on Pt(111) surface aiming to investigate materials with large local magnetic moment. Our results reveal that the Fe and Co spin magnetic moment are independent of the Fe concentration with the enhancement of the spin magnetic moment when compared with the FeCo bcc alloys, while the average spin magnetic moment is a linear function of the Fe concentration. This is in contrast to the Slater-Pauling model observed in the FeCo bcc alloys. The average orbital magnetic moment shows a linearly decreasing behavior with the Fe concentration which is in contrast to the behavior of FexCo1-x monolayer on Pt(111) surface.

Neste trabalho foram estudadas as propriedades magnéticas e características estruturais de filmes finos bicamadas e multicamadas formados com Ni{x}Cu{1-x} (ferromagneto, 50 x 90 e níquel puro), NiO, FeMn e IrMn (antiferromagnetos). Ligas de níquel-cobre podem ser classificadas como fracamente ferromagnéticas. Ferromagnetismo fraco gera efeitos únicos em propriedades de transporte eletrônico, junções com supercondutores e sistemas de exchange bias. Sendo uma solução sólida extremamente simples, diversas propriedades do NiCu dependem linearmente da estequiometria da liga. Os filmes finos foram depositados via magnetron sputtering em substratos monocristalinos de Si (100) a temperatura ambiente. A estrutura cristalina foi caracterizada por difração de raios-X e a morfologia foi analisada por retroespalhamento Rutherford. Propriedades magnéticas foram medidas com um SQUID a temperaturas entre 5K e 300K (curvas ZFC/FC e de magnetização a diferentes temperaturas) e com um VSM a temperatura ambiente (curvas de magnetização em diferentes ângulos no plano do filme). As amostras com Ni{x}Cu{1-x} mais ricas em cobre apresentam os maiores campos coercivo e de exchange bias a baixas temperaturas, mas os menores em altas temperaturas, geralmente respeitando as temperaturas de bloqueio indicadas nas curvas ZFC/FC. O acoplamento na interface das bicamadas NiO/Ni{x}Cu{1-x} foi muito reduzido em temperaturas mais altas, não sendo observada anisotropia unidirecional nas medidas a temperatura ambiente. As constantes de interação J{int} foram calculadas para as bicamadas Ni{x}Cu{1-x}/FeMn e Ni{x}Cu{1-x}/IrMn a 5K e temperatura ambiente. O sistema Ni/IrMn apresentou o maior valor dessa constante em ambas as temperaturas, diminuindo muito com o acréscimo de cobre na camada Ni{x}Cu{1-x}. O sistema Ni{90}Cu{10}/FeMn apresentou os maiores valores em ambas as temperaturas (excluindo o de níquel puro), comparável até com Ni/IrMn no caso de 5K. Esse comportamento pode ser explicado por uma maior afinidade entre as estruturas do FeMn e Ni{x}Cu{1-x} na direção [111], o que favorece a formação da face (111) no FeMn, mais consistentemente do que no IrMn. Nenhuma das multicamadas estudadas se comportou como uma válvula de spin, mas foi observado um aumento na coercividade e supressão do exchange bias, provavelmente por causa de acoplamento entre as camadas ferromagnéticas. / In this work, a study of magnetic properties and structural characteristics of bilayered and multilayered thin films was carried out. These films were made with Ni{x}Cu{1-x} (ferromagnet, 50 x 90 and pure nickel) and NiO, FeMn or IrMn as antiferromagnets. Nickel-copper alloys may be classified as weakly ferromagnetic. Weak ferromagnetism generates unique effects in electron transport, junctions with superconductors and exchange bias systems. Being an extremely simple solid solution, many properties of the NiCu alloy have a linear dependence with its stoichiometry. The thin films were deposited via magnetron sputtering on Si (100) monocrystalline substracts at room temperature. The crystalline structure was characterized by X-ray diffraction, while the morphology was analyzed by Rutherford back-scattering. Magnetic properties were measured by SQUID at temperatures between 5K and 300K (ZFC/FC curves and magnetization curves at different temperatures) and by VSM at room temperature (magnetization curves at varying angles at the film plan). The samples with copper-richer Ni{x}Cu{1-x} showed the largest coercive and exchange bias fields in lower temperatures, but the lowest ones in higher temperatures, usually following the blocking temperatures denoted by the ZFC/FC curves. The interfacial coupling in NiO/Ni{x}Cu{1-x} was very weak in higher temperatures, not showing unidirectional anisotropy at room temperature. The J{int} exchange interaction constants were calculated for the Ni{x}Cu{1-x}/FeMn and Ni{x}Cu{1-x}/IrMn bilayers at 5K and room temperature. Ni/IrMn had the largest values at both temperatures, heavily decreasing with the copper content in the Ni{x}Cu{1-x} layer. Ni{90}Cu{10}/FeMn showed the largest values at both temperatures (except for the pure Ni sample), even reaching the values of Ni/IrMn at 5K. This behavior may be explaned by a greater matching between the FeMn and Ni{x}Cu{1-x} crystalline structures on the [111] direction, which favors the formation of the (111) FeMn face more consistently than the corresponding IrMn face. All the studied multilayers showed no spin valve behavior, but an increased coercivity and supressed exchange bias were observed, probably because of coupling between the ferromagnetic layers.

Nanociência e nanotecnologia se tornaram palavras-chaves para o desenvolvimento científico da maioria das áreas de pesquisa, inclusive a de magnetismo. Por esta razão, há forte demanda por instrumentos capazes de caracterizar sistemas em escalas nanométricas. O Microscópio Ótico de Varredura em Campo Próximo no Modo Magnetoótico (SNOM-MO) se insere neste contexto por ser uma técnica de microscopia com boa resolução espacial e alta sensibilidade magnética, estimada em DM= 2 x 10-12 emu. Ao contrário da microscopia ótica tradicional, os SNOMs detetam a radiação eletromagnética evanescente e conseqüentemente, a resolução não é limitada pelo critério de Rayleigh. O SNOM-MO demonstrou ser uma poderosa ferramenta para obter informações magnéticas locais através de medidas de susceptibilidade diferencial e de ciclos de histerese locais. Utilizando essa segunda ferramenta, foi feito um mapeamento micromagnético experimental do vetor magnetização sobre um objeto quadrado de 2m de CoFeSiBNb amorfo. As medidas obtidas forneceram informações sobre as duas quiralidades existentes em uma estrutura de domínios magnéticos de fechamento, cujo comportamento é determinado pela anisotropia de forma. O estudo também evidenciou que pinnings gerados por defeitos na superfície do objeto exercem grande influência sobre a evolução dos vetores magnetização. Devido à grande quantidade de informações locais este estudo se torna uma potencial base de dados para o desenvolvimento de modelos teóricos mais precisos e completos. Os resultados experimentais obtidos apresentam resolução melhor que 125 nm. O mapeamento nos possibilitou acesso a comportamentos magnéticos intrinsecamente locais que motivaram uma interessante discussão sobre informações de pinnings magnéticos, rotações da magnetização, campos de reversão, processos de reversibilidade da magnetização e anisotropia local. Além disso, atenção especial foi dada para a otimização instrumental dessa técnica com o objetivo de tornar o SNOM-MO um instrumento de medida com resolução nanométrica. Entre esses esforços destacamos a produção de pontas pela técnica do FIB e a introdução de um novo sistema ótico que contribuiu de forma significativa para um melhor controle da polarização da luz. / Nanoscience and nanotechnology have become keywords for scientific development in most areas of research, including magnetism. For this reason, there is a strong demand for tools devoted to nano-scale characterization. The Magnetooptical Scanning Near Field Optical Microscope (SNOM-MO) falls in this context due to be a technique of microscopy with high spatial resolution and magnetic sensitivity, estimated to be DM = 2 x 10-12 emu. In contrast to traditional optical microscopes, SNOM deals with evanescent electromagnetic radiation and, consequently, the resolution is no longer limited by the Rayleigh criterion. The SNOM-MO is a powerful tool to obtain local magnetic information through differential susceptibility and local hysteresis loops. Using this last technique, an experimental micromagnetic mapping was made for the magnetization vector on a square amorphous CoFeSiBNb object. The experimental results obtained provided information about the two chiralities existing in its closure magnetic domain structure, whose behavior is determined mainly by the shape anisotropy. The study also showed that pinnings generated by defects on surface´s object exerted great influence on the dynamic of the magnetization vectors. Due to the large amount of local magnetic information, this kind of study becomes a potential background for the development of more accurate and complete theoretical models. The experimental results demonstrate resolution better than 125 nm. This study has allowed us to access intrinsic magnetic behaviors that motivated an interesting discussion about magnetic pinnings, rotation of magnetization, reversal magnetic fields and local anisotropy. In addition, also special attention was given to the optimization of instrumental technique in order to make the SNOM-MO a measurement instrument with nanometer resolution. Among these efforts we emphasize the production of tips by FIB technique and the introduction of a new optical system which has significantly contributed to a better control of polarization of light.

No presente trabalho foram investigadas as propriedades estruturais, magnéticas e magnetorresistivas de multicamadas magnéticas ultrafinas de Co/Pt acopladas ao IrMn, depositadas por desbastamento iônico tipo magnetron. As técnicas de caracterização utilizadas foram Difratometria e Reflectometria de Raios X, Microscopia de força. Atômica, Magnetometria por Gradiente de Força Alternada e Magnetorresist8ncia. O comportamento da magnetização foi simulado usando o modelo de rotação coerente. A análise dos resultados obtidos por magnetometria e magnetorresistencia mostraram que a anisotropia magnética das amostras de Co/Pt acopladas ao IrMn é córnea. O ângulo do cone foi determinado a partir da simulação dos resultados das curvas de magnetização com campo magnético aplicado no piano do filme, usando-se o modelo de rotação coerente. Para as válvulas de spin, foi observado que a camada semente tem forte influencia sobre as propriedades magnéticas e sobre a magnetorresistência gigante. / In the present work, the structural, magnetic and magnetoresistive properties of ultrathin magnetic Co/Pt multilayers, exchange-coupled to IrMn, deposited by magnetron sputtering, have been investigated. The characterization techniques used were X-ray diffraction and reflectometry, atomic force microscopy, Alternating Gradient-Force Magnetometry and Magnetoresistance. The magnetic behavior was simulated using a coherent rotation model. The magnetometry and magnetoresistance results showed that the magnetic anisotropy of the Co/Pt coupled to IrMn samples is a cone anisotropy. The cone angle was determined from the simulations of the magnetization curves with applied magnetic field at the films' plane, using a coherent rotation model. For the spin valves, it has been observed that the seed layer has a strong influence on the magnetic and giant magnetoresistance properties.

Este trabalho apresenta uma investigação experimental sobre as propriedades magnéticas e de magneto-transporte de sistemas caracterizados por correlações entre supercondutividade e magnetismo. Tais sistemas são amostras policristalinas do rutenocuprato RuSr2GdCu2O8, amostras texturizadas do ferro-calcogeneto FeSe0.5Te0.5 e um monocristal do sistema Ba0.84K0.16Fe2As2. No caso do sistema FeSe0.5Te0.5 medidas de transporte térmico foram também realizadas. Três amostras de RuSr2GdCu2O8, distintas quando ao tratamento térmico utilizado na sua preparação, foram estudadas. Foi possível isolar a contribuição da sub-rede de rutênio à magnetização, possibilitando uma estimativa para o momento magnético efetivo para este subsistema no regime paramagnético. Estuda-se as propriedades de magneto-transporte, através de experiências de magnetorresistência e efeito Hall, nas fases normal e supercondutora. Observa-se que a condução na fase normal tem uma forte contribuição dos planos de atômicos de Ru-O, e é consideravelmente afetada pelo magnetismo destas camadas. Efeitos de supressão de desordem de spin são observados. Discute-se também o processo de condução por duas correntes e a possível estabilização de polarons ferromagnéticos originados pela flutuação de valência do Ru. Um estudo de magneto-transporte e magnetização foi realizado nas amostras dos supercondutores FeSe0.5Te0.5 e Ba1-xKxFe2As2. Os resultados de magneto-transporte do sistema FeSe0.5Te0.5 mostram que o comportamento geral da resistividade se assemelha à fenomenologia do tipo rede de Kondo. Em altas temperaturas o transporte neste sistema é incoerente e feito dominantemente pelo mecanismo de saltos (hopping). Propomos que ressonâncias eletrônicas ocorram nos sítios do Fe por efeito de hibridização entre as bandas de elétrons e de lacunas. Tais ressonâncias correspondem a fortes variações na densidade eletrônica em torno dos sítios do Fe, favorecendo a formação progressiva, com a diminuição da temperatura, de momentos magnéticos locais. Resultados de efeito Seebeck nesta amostra reforçam esta interpretação. A amostra estudada do sistema Ba1-xKxFe2As2, mesmo sendo um monocristal, apresenta efeitos de desordem associados à presença de junções fracas que são observáveis nas propriedades de magneto-transporte. Também neste sistema, a dependência em temperatura do coeficiente Hall na fase normal revela a ocorrência de flutuações de spin associadas à formação de ressonância eletrônica nos sítios de Fe. / This work presents an experimental study of magnetic and magneto-transport properties of systems characterized by correlations between superconductivity and magnetism. Such systems are polycrystalline samples of rutenocuprate RuSr2GdCu2O8, textured samples of ironchalcogenide FeSe0.5Te0.5 and a single crystal of iron-pnictide Ba0.84K0.16Fe2As2. In the sample of system FeSe0.5Te0.5 thermal transport measurements were performed. Three distinct heat treatment were used in the preparation of RuSr2GdCu2O8 studied samples. In this system, was possible to isolate the contribution to the magnetization due to ruthenium subnet. It’s allowed the estimative for the effective magnetic moment for this subsystem in the paramagnetic regime of the studied samples. Magneto-transport properties was studied through magnetoresistance and Hall Effect experiments in superconducting and normal phases. The electrical transport in the normal phase has a strong contribution from Ru-O atomic plans, which are considerably affected by the magnetism that stabilizes there. Effects of spin disorder suppression are observed. We also discuss the process of conduction by two bands model and the possible stabilization of ferromagnetic polarons generated by valence fluctuating of Ru.A study of magneto-transport and magnetization was also performed in FeSe0.5Te0.5 and Ba0.84K0.16Fe2As2 superconducting samples. The FeSe0.5Te0.5 system shows a resistivity behavior that resembles the phenomenology of the Kondo type network. At high temperatures the transport is incoherent and predominantly done by hopping. We propose that electronic resonances occur at sites of Fe by the hybridization effect between electron and hole bands. This corresponds to strong variations in the electron density around the Fe sites, that promotes with decrease of the temperature a progressive formation of the local magnetic moments. Seebeck Effect results in this sample reinforce this interpretation. The Ba0.84K0.16Fe2As2 studied, even as a single crystal, shows effects of disorder associated with the presence of weak junctions, observable in the magneto-transport properties. In this system, the temperature dependence of Hall coefficient in the normal phase reveals the occurrence of fluctuations related to the spin electronic resonance formation at the site of Fe.

Neste trabalho foram estudadas as propriedades morfológicas, estruturais e magnéticas de nanoestruturas de Fe crescidas em Si(111) vicinal. A análise de superfície foi feita usando microscopia de força atômica e microscopia de tunelamento, e as medidas de caracterização estrutural, por espectroscopia de absorção de raios-X. As propriedades magnéticas foram investigadas usando dois métodos distintos: efeito Kerr magneto-óptico e magnetômetro de força de gradiente alternado. Os substratos foram preparados quimicamente com uma solução NH4F e caracterizados por microscopia de força atômica. As análises morfológicas das superfícies permitiram classificá-las em dois grupos: Si(111)- monoatômicos e Si(111)-poliatômicos. Filmes finos de ferro de 1.5, 3, 6 e 12 nm foram crescidos sobre eles. A análise das superfícies indicou dois modos diferentes de crescimento do ferro; o sistema Fe(x)Si(111)-monoatômico resulta em grãos de ferro aleatoriamente distribuídos, e o sistema Fe(x)Si(111)-poliatômico em nanogrãos de ferro alongados na direção perpendicular aos degraus, auto-organizados. Particularmente no filme Fe(3 nm)/Si(111)-poliatômico, ao redor de metade dos grãos estão alinhados ao longo da direção [110] , ou seja, paralelo aos degraus. O padrão de nanogrãos de ferro alongados orientados perpendicular aos degraus foi interpretado com uma conseqüência da anisotropia induzida durante o processo de deposição e a topologia do substrato Si(111)-poliatômico. Uma forte relação entre a morfologia e a resposta magnética dos filmes foi encontrada. Um modelo fenomenológico foi utilizado para interpretar os dados experimentais da magnetização, e uma excelente concordância entre as curvas experimentais e calculadas foi obtida.