Orientador: Sergio Gama / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Fisica "Gleb-Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-22T15:55:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RivasPadilla_EnriquePeter_M.pdf: 2841456 bytes, checksum: 3356a6fd2fd0aa01cc9fbebec7fd125c (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Compostos cerâmicos magnetorresistivos são materiais que apresentam como principal propriedade uma grande rnagnetorresistência, a qual é caracterizada por seus valores negativos e sua natureza isotrópica. Desde a descoberta destes materiais por G. H. Jonker e J. H. Van Santen ( 1950 ), vários modelos foram elaborados para explicar a relação entre as propriedades elétricas e magnéticas. Entre os modelos que foram elaborados está o modelo de troca dupla proposto por C. Zener ( 1951 - 1952 ), o qual explica as interações que acontecem abaixo da temperatura de transição magnética e que na atualidade a maioria de pesquisadores aceitam. Para explicar as interações acima da temperatura de transição, todos os autores concordam que a condutividade se produz através de polarons. Vários estudos teóricos têm sido desenvolvidos para explicar esta propriedade de magnetorresistência, destacando-se entre eles o modelo de Kondo de dimensão infinita, o qual se ajusta bem no caso do sistema La-Ca-Mn-O. O objetivo deste trabalho foi estudar o comportamento da propriedade da magnetorresistência do sistema La-Ca-Mn-O, quando são dopadas com elementos de terras raras. A escolha deste composto La0,66Ca0,33MnO3+d foi devido a que a literatura descreve a grande magnetorresistência próxima à temperatura ambiente, e que quando este sistema é dopado por uma pequena quantidade de ítrio, sua magnetorresistência muda até em duas ordens de magnitude. Alguns pesquisadores encontraram que a magnetorresistência depende do parâmetro de rede e da deformação da estrutura. Então, para poder observar se é o tipo de elemento dopante ou somente o raio iônico que influencia na propriedade de magnetorresistência, escolhemos os elementos de terras raras de tal maneira que um elemento de terra rara tenha raio iônico muito próximo ao raio iônico do elemento ítrio, e os outros elementos de terras raras tenham menor e maior raio iônico que o elemento ítrio. Foram caracterizadas as propriedades estruturais, magnéticas e elétricas. As análises metalográficas mostram uniformidade, mas muita porosidade, e além disso, algumas amostras apresentam duas fases. O estudo de difração de raios-X mostra a formação da fase desejada e confirma que ela é majoritária. As medições de resistividade sem e com campo aplicado, mostram que as amostras apresentam grande magnetorresistência. Também foi observado que a magnetorresistência aumenta quando a amostra é dopada com elementos de menor raio iônico. Das medições de magnetização se observou que a temperatura de transição magnética, assim como a grande magnetorresistência, depende fortemente do parâmetro de rede. O interesse nas aplicações tecnológicas destes compostos encontra-se na possibilidade de fábricar dispositivos sensores na forma de filmes finos, e para a obtenção destes filmes é necessário que o alvo a se utilizar seja de boa qualidade, isto é, uniforme, denso e de uma única fase / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Helio Cesar Nogueira Tolentino / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-24T18:29:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cezar_JulioCriginski_M.pdf: 2093455 bytes, checksum: 0aece6cfbc6f8b865146473745adccaa (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Sólidos nanogranulares são uma classe de materiais que apresentam diversas propriedades com grande potencial de aplicação tecnológica. Nesse trabalho realizamos a caracterização estrutural do sólido granular composto por cobalto em uma matriz de cobre, fabricado pelo processo de melt-spinnig e tratado termicamente por efeito Joule. Em princípio o tratamento térmico propicia a coalescência dos átomos de cobalto, formando partículas desse elemento dentro da matriz de cobre. Esse material despertou grande interesse por apresentar o efeito da magnetoresistência gigante, comparável aos de multicamada metálicas. Para realizar a caracterização estrutural, utilizamos a técnica de EXAFS (Extended X ray Absorption Fine Structure) que fornece parâmetros de curto alcance em torno de um elemento atômico específico. Nesse trabalho obtivemos o número de vizinhos e a distância da primeira esfera de coordenação dos átomos de cobalto. A distância entre primeiros vizinhos mostrou uma dependência com o tratamento térmico, e através de um modelo simples associamos essa dependência com o tamanho da partícula de cobalto / Abstract: Granular solids are a class of materia1s that presents several properties, with significant possibilities in the technological applications. In this work we have performed structural characterization of a granular solid of cobalt in a copper matrix, fabricated by melt-spinning method and thermally treated by Joule heating. In principle, the thermal treatment allows the coalescence of cobalt atoms, forming cobalt particles in the copper matrix. This material had attracted the magnetism community interest, due the fact that it presents the giant magnetoresistance (GMR) effect, comparable to the metallic multilayers. The structural characterization had been done using the EXAFS (Extended X ray Absorption Fine Structure) technique, which gives short range information around a specific atomic element. We have obtained the first neighbour coordination number and the first neighbour average distance. The first neighbour distance displayed a dependence on the thermal treatment, and using a very simple model, we have9+ associated this dependence with the cobalt particle size / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Sergio Gama / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-28T08:47:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RivasPadilla_EnriquePeter_D.pdf: 11273205 bytes, checksum: c1fabcea2344ac49e676097aa7b75220 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Compostos cerâniicos magnetoresistivos de estrutura perovskita foramconvencionalmente preparados misturando estequiometricamente óxidos e carbonatos doselementos envolvidos nos compostos. Foram caracterizadas as propriedades estruturais,magnéticas e elétricas destes compostos AMnO3. As análises de evolução dos comportamentos das propriedades magnéticas eelétricas foram realizadas tomando como parâmetro os efeitos estruturais como o tamanhodo raio iônico médio no sítio A e a disparidade ou desordem no sítio A. Para isto, ascomposições com fórmula nominal (TRl l-yTR2y) l-x (Mll-z-M2z) x MnO3 (TR1,TR2 = La, Pr, Nd, Gd, Ho, Y, Er, M1, M2 = Ca, Sr) foram preparadas. O interesse nas aplicações tecriológicas destes materiais encontra-se em obtervalores altos de magnetoresistência próximo à temperatura ambiente. Considerando isto,então preparamos as amostras de tal forma que a temperatura pico de niagnetoresistência, àqual está associada a Tc, encontraram-se próximos à temperatura ambiente. Para isto, nosorientamos segundo a bibliografia pesquisada, tomando como referência aspectosestruturais, mencionados anteriormente. As mudanças no comportamento elétrico e magnético estão acompanhadas emmuitos casos por importantes mudanças estruturais. Os resultados da análise dos padrões de difração de raios X mostram a formação dafase perovskita. A análise magnética mostra na maioria das amostras heterogeneidademagnética bem definida e em alguns casos um alargamento na região de transiçãomagnética, indicando possivelmente um gradiente de composições. As medições deresistividade sem e com campo aplicado, mostram que as amostras apresentam grandesvalores de magnetoresistência. Também foram feitos alguns tratamentos em amostras em pó e volume, sobdiferentes condições, como temperatura e tempo de tratamento, atmosfera de ar, oxigenio evácuo. Os resultados mostram consideráveis mudanças no comportamento magnético e elétrico / Abstract: Magnetoresistive ceramie compounds of perovskite structure were prepared by theconventional ceramies preparation method, mixing appropriate proportions of the oxidesand carbonates of the elements comprising the compounds of interest. The structurgmagnetie and electric properties of these AMnO3 compounds were characterized in thiswork. The analyses of evolution of the behaviors of the magnetie and electric propertieswere done taking as parameter the structural effects like the size of average ionic radius inthe A site and the size dispersion or disorder in the site. To accomplish this, compoundswith nominal composition (TRll-yTR2y)1-x(M11-z M2z)x MnO3 (TR1, TR2 = La, Pr, Nd, Gd,Ho, Y, Er, M1, M2 = Ca, Sr) were prepared. The interest in the technological applications of these materiais leads to the searchfor high niagnetoresistance values near room temperature. Considering this, wc preparedour samples in such a way as to have the temperature of the magnetoresistance peak, that isassociated, to the Curie temperature Tc, near room ternperature. The changes in the elecúic and magnetie behavior in general are aecompanied byimportant structural changes. The results of the X-rays diffraction analyses shows theformation of the perovskite phase. The magnetic analyses show for the majority of thesamples well defíned magnetic heterogeneity and in some cases a broadening of themagnetie transition, possibly indicating a compositional gradient. The resistivitymeasurement without and with applied magnetic field show great values for themagnetoresistance of the samples. Several heat treatments under different atmospheres and conditions have bee donevarying the temperature and time of treatment, the atmosphere composition being air,oxygen or vacuuni. The results show marked changes in the magnetie and electricbehaviors of the heat treated swnples / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Marcelo Knobel / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-02T17:00:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Denardin_JulianoCasagrande_D.pdf: 4810565 bytes, checksum: c5b6f090a5704f74180d371b8f600688 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Nesta tese, diversos filmes granulares de Co-SiO2, Ni-SiO2, Fe-SiO2 e Co-Ag foram preparados pela técnica de magnetron sputtering, com diferentes concentrações metálicas (x), tanto acima quanto abaixo do limite de percolação. A análise estrutural foi feita por meio de Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e Difração de Raios-X (DRX). As propriedades magnéticas e de magnetotransporte foram investigadas com medidas de magnetização, resistividade e efeito Hall. As amostras com menores concentrações metálicas apresentam superparamagnetismo, com as interações magnéticas entre os grãos desempenhando um papel importante no comportamento magnético macroscópico destes sistemas. As propriedades magnéticas, tais como susceptibilidade inicial e magnetização termoremanente (TRM), foram medidas em função da temperatura. Estes resultados foram comparados com simulações, com os parâmetros estruturais obtidos da análise por MET, e também com um modelo simples de partículas não interagentes. São analisadas algumas conclusões sobre os possíveis efeitos das interações dipolares em termos dos resultados observados. Foram estudadas a resistência elétrica, magnetoresistência e o efeito Hall nestes sistemas granulares magnéticos, no intervalo de temperatura de 5 a 300 K e campos de até 6 T. Tanto os componentes ordinário quanto extraordinário do efeito Hall aumentam muito próximo à transição metal/isolante. As contribuições relativas aos processos independente e dependente de spin para o recém descoberto efeito Hall gigante são analisadas. Medidas de magnetização e magnetotransporte foram feitas também em amostras de CoxAg1-x, que apresentam propriedades de bloqueio e superparamagnetismo. Utilizamos as medidas de efeito Hall extraordinário (EHE) e magnetoresistência gigante (MRG) para estudar a distribuição de tamanhos das partículas nestes sistemas. As medidas de magnetotransporte dependente de spin mostraram-se mais sensíveis às menores partículas no sistema, enquanto a magnetização mede o momento magnético de todas as partículas / Abstract: In this thesis, several granular films of Co-SiO2, Ni-SiO2, Fe-SiO2 and Co-Ag were prepared by magnetron sputtering, with different concentrations of transition metal (x) at both sides of the percolation threshold. Structural analyses were made by Transmission Electron Microscopy (TEM) and X-ray Diffraction (XRD). The magnetic, transport and magnetotransport properties of the films were investigated by means of magnetization, resistivity and Hall effect measurements. Superparamagnetic features are found in samples with small metal volume fractions, and it was found that magnetic interaction among grains play a very important role in the macroscopic magnetic behavior. Magnetic properties, such as initial susceptibility and thermoremanent (TRM) magnetization, were measured as function of temperature. The magnetic results were then compared with theoretical simulations, with the particle size parameters obtained from TEM images, and a simple model of non-interacting particles. Some hints about the possible effects of dipolar interactions are given in terms of the observed results. Resistance, magnetoresistance and Hall effect were studied in granular magnetic nanocomposites in the temperature range 5-300 K and fields up to 6 T. Measurements of both the ordinary and extraordinary components of the Hall effect are presented. Both components show a large enhancement when the metal volume fraction is reduced to the metal-insulator transition. Relative contributions from spin-independent and spin-dependent processes to this recently discovered Giant Hall effect near the metal-insulator transition are analysed. Magnetization and magnetotransport were measured also in CoxAg1-x granular composites, that shows blocking and superparamagnetic behavior, observed in both the giant magnetoresistance (GMR) and the extraordinary Hall effect (EHE). We use the EHE and GMR to probe the particle size distribution in the system, due to the sensitivity of spin-dependent magnetotransport to the presence of the smallest magnetic particles, while magnetization is the total average moment of all particles / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Guilhermo Gerardo Cabrera Oyarzun / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-24T17:50:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Teixeira_RejaneMariaRibeiro_D.pdf: 2099499 bytes, checksum: bd6df97ff2cf9caaeb693e4317b59865 (MD5) Previous issue date: 1979 / Resumo: Estudarmos as propriedades galvanomagnéticas de metais ferromagnéticos cristalinos e amorfos. Desenvolvemos um modelo para explicar os resultados experimentais da resistividade de Hall do ferro incluindo efeitos de espalhamento dependentes do spin e o fenômeno de ruptura magnética. Consideramos superfícies de Fermi esféricas e massas efetivas para portadores do tipo elétron e buraco. Os resultados apresentam uma concordância razoável com as observações experimentais. Propomos um modelo que reproduz qualitativamente os comportamentos experimentais da resistividade e magnetoresistência de ligas ferromagnéticas amorfas de metal nobre com metal de transição. Sugerimos que os elétrons de condução sejam espalhados pelas flutuações dos momentos localizados dos átomos de metal de transição na liga, conduzindo a uma magnetoresistência negativa e um comportamento T2 da resistividade para temperaturas intermediárias / Abstract: A study of the galvanomagnetic properties of crystalline and amorphous ferromagnetic metals is presented. A simple two-band model is used in order to explain experimental results of the Hall resistivity of iron at very high magnetic fields, taking into account spin dependent scattering effects and magnetic breakdown. Spherical Fermi surfaces are considered as well as different effective masses for electron and hole-like carriers. It is also studied the magnetoresistance of amorphous ferromagnetic metals for alloy systems TxAu1-x where T is a transition metal. It is suggested that conduction electrons of the alloy system are scattered by fluctuations of the localized magnetic moments associated to the transition metal atoms, thus yielding a negative magnetoresistance up to fields of the order of 50 kG, and producing a T2 behavior of the resistivity for intermediate temperatures below the Curie point. The calculations presented here are in good agreement with the experimental results / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Guillermo Gerardo Cabrera Oyarzun / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-24T17:04:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TaveraLlanos_Wilfredo_D.pdf: 3259819 bytes, checksum: 421c917482ee2fda740f7b8024865d6c (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Apresenta-se um estudo das propriedades de transporte em multicamadas metálicas magnéticas incluindo efeitos diamagnéticos dependentes do spin das órbitas eletrônicas, visando esclarecer se elas podem formar parte da explicação do efeito de magnetoresistência gigante observado naqueles sistemas. Os elétrons numa multicamada sofrem a ação de um campo magnético interno efetivo forte, o qual tem origem na grande energia de troca característica dos metais ferromagnéticos; portanto, as superfícies de Fermi para spin maioria e minoria e a correspondente topologia das órbitas são muito diferentes para cada spin. O espalhamento desde a camada espaçadora consegue acoplar topologias diferentes em ambos os lados da interface numa forma similar ao fenômeno de breakdown magnético. Faz-se cálculos dos tensores galvanomagnéticos para ambas as configurações, com acoplamento ferro ou anti-ferromagnético entre camadas magnéticas, e computa-se a sua diferença. O coeficiente de transmissão para o espalhamento na interface é modelado através de um potencial adequado para descrever as contribuições das diferentes camadas. O tensor de magnetoresistência obtém-se mediante o enfoque cinético de Chambers, que é apropriado para calcular contribuições de redes de órbitas interligadas. Efeitos de compensação contribuem com valores grandes de magnetoresistência quando as camadas estão acopladas anti-ferromagneticamente, e órbitas abertas em direções particulares apresentam resultados interessantes. Sugere-se uma interpretação da magnetoresistência baseada em efeitos da superfície de Fermi onde os efeitos diamagnéticos cumprem um papel importante / Abstract: Diamagnetic and spin-dependent Fermi surface effects are included in the calculation of the transport properties of metallic magnetic multilayers, to elucidate whether they can explain the Giant Magnetoresistance (GMR) effect observed in those systems. We consider that electrons in a multilayer sample, are subjected to a strong effective internal magnetic field, which has its origin in the large spin splitting in ferromagnets. The spin Fermi surfaces for majority and minority carriers are very different, yielding very different electronic orbit topologies for each spin. Scattering from the spacer could then couple orbits of different topologies at both sides of the interface between layers, in a way similar to magnetic breakdown phenomena. We calculate the galvanomagnetic tensors for both configurations, with ferromagnetic and antiferromagnetic couplings between magnetic layers, computing its difference. The transmission coefficient for scattering at the interface boundary is modelled to include magnetic contributions. The magnetoresistance tensor is obtained using the Chambers' path integral approach, which is suited to calculate contributions of entangled networks of electronic orbits. Compensation-like effects enhance the magnetoresistance when the layers are coupled antiferromagnetically, and open orbits in particular directions yield interesting results. We suggest an interpretation of the magnetoresistance based in Fermi surface effects where diamagnetic effects have an important role / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Helio Cesar Nogueira Tolentino / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T17:00:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cezar_JulioCriginski_D.pdf: 7037285 bytes, checksum: 2701398906feaf1b786729ca878f1b40 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Materiais granulares magnéticos são constituídos de pequenas partículas de um material magnético imersos em uma matriz não magnética. Esses materiais são obtidos em geral a partir de soluções sólida." fabricadas além do limite de solubilidade. Produzidas na forma metaestável, é possível controlar suas propriedades através da aplicação de tratamentos térmicos adequados. Esses tratamentos modificam as características morfológicas e estruturais dessas ligas, as quais estão intimamente ligadas às suas propriedades magnéticas e de transporte. A magnetoresistência gigante (GMR) é uma das propriedades mais interessantes desses materiais, e nosso objetivo nesta tese foi buscar relacionar a GMR às propriedades magnéticas e estruturais dos sólidos granulares. Empregamos neste estudo as técnicas clássicas usada." em magnetismo, aprofundando os conceitos mais diretamente ligados aos sólidos granulares magnéticos. Para obter informações sobre a estrutura e morfologia desses materiais utilizamos as técnicas de espectroscopia de absorção de raios X até então pouco utilizadas para esse fim. Além das informações estruturais, através de um modelo simples, conseguimos extrair informações importantes sobre os diâmetros das partículas magnéticas e sobre a sua desordem estrutural. A interpretação das medidas de GMR levando em conta os resultados de EXAFS, permitiu concluir que a desordem na superfície das partículas é um dos fatores mais importantes para a máxima GMR que as amostras apresentaram / Abstract: Magnetic granular materiaIs are constituted of small particles of a magnetic material embedded in a non magnetic matrix. These kinds of materials are obtained from the solid solution, fabricated beyond the solubility limit. Suitable annealing allows the control of their magnetic properties. These thermal treatments modify the morphological and structural characteristics of the particles embedded in the matrix, and these modifications change the macroscopic magnetic and transport properties of the samples. The giant magnetoresistance (GMR.) is one of most interesting properties of the granular solids, and our aim in this thesis was to correlate the magnetic characteristics of the samples, with the structural ones. We employed in this study the classical techniques usual in magnetism, with the specific approach usually found in the study of granular materials. In order to obtain information concerning the structure and morphology of these materials, we used X-ray absorption spectroscopy techniques, up to now almost not applied to this kind of materiaIs. Beyond the structural information, using a simple model, we were able to obtain important information about the diameter and disorder of the particles. The interpretation of the GMR measurements, taking into account the EXAFS results, allow us to conclude that the disorder on the surface of the particle is one of the most relevant factors in the determination of the maximum GMR attainable in these samples / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:07:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7808_1.pdf: 3436319 bytes, checksum: 92df402ab2afdc216030c3de9ff51c62 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005 / Faculdade de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco / Nesta dissertação de mestrado foram estudadas propriedades magnéticas e de transporte, em temperatura ambiente, de filmes e multicamadas metálicas de diferentes tipos, tais como: filmes simples, tricamadas acopladas, bicamadas ferromagnéticas/antiferromagnéticas e válvulas de spin. Os resultados experimentais foram interpretados de acordo com modelos fenomenológicos que levam em conta os termos mais relevantes da energia livre magnética do sistema. É feita uma revisão sucinta dos principais mecanismos que originam resistência elétrica em metais magnéticos, tais como resistência ôhmica, efeitos Hall, magnetoresistência anisotrópica (AMR), magnetoresistência gigante (GMR) e magneto-impedância gigante (GMI). São apresentadas, detalhadamente, as técnicas experimentais que foram desenvolvidas durante esta dissertação e que são utilizadas para obter as curvas de magnetoresistência. É feita uma comparação da sensibilidade entre as técnicas de magnetoresistência diferencial e DC. As propriedades de transporte de filmes finos de ferro monocristalino e de permalloy e cobalto policristalinos, depositados por sputtering, são caracterizadas. Nestes sistemas foi estudado o efeito da AMR e, especificamente no caso de ferro monocristalino, foram encontradas anomalias nas curvas de magnetoresistência que estariam associadas com a competição entre as energias Zeeman e de anisotropia magnética. A magnetoresistência também foi investigada na tricamada acoplada Fe(40Å)/Cr(31Å)/Fe(40Å), em função do ângulo no plano da amostra. Para esta espessura da camada de cromo, os acoplamentos bilinear e biquadrático, entre as camadas de ferro, são aproximadamente iguais. Isto introduz características nas curvas de magnetoresistência que só podem ser explicadas com a análise cuidadosa das posições de equilíbrio das magnetizações. Medidas de magnetoresistência em bicamadas acopladas por exchange bias e em válvulas de spin, também foram interpretadas levando-se em conta a energia livre magnética. As propriedades de transporte de válvulas de spin composta de Py(16Å)/Cu(t)/Py(16Å)/IrMn(500Å), para diferentes espessuras da camada de Cu, foram investigadas. O efeito da GMR foi investigado em função do ângulo no plano da amostra. O efeito da AMR também foi verificado nestas amostras. As curvar de magnetoresistência foram interpretadas de acordo com um modelo fenomenológico

Este trabalho teve como finalidade determinar e otimizar as condições para a preparação e a caracterização de monocristais de alguns óxidos que apresentam considerável dependência de suas propriedades físico-químicas finais e magnitude da pressão da atmosfera de crescimento. Experimentos que envolvem diversas adaptações de um sistema de fusão a laser de pedestais foram projetados para investigar o melhor crescimento de monocristais de molibdatos alcalinos isolados e mistos (CaMoO4, cristal gradiente de CaMoO4-SrMoO4, Ca2</subFeMo06) e de um óxido titanato alcalino (Ba0,77Ca0,23TiO3). Também, os aspectos teóricos das condições experimentais foram estudados nos termos de um modelo termodinâmico existente. Adicionalmente, é mostrado que técnicas de caracterização estruturais (curvas de rocking com raios-X, topografia de raios X, método de Rietveld), térmicas (análise térmica diferencial) e ópticas (absorção ótica) foram aplicadas com sucesso além de outros métodos de caracterização bem estabelecidos (fotografia de retro-reflexão de raios-X, análise por raios-X de elétrons retro-espalhados, microscopia eletrônica de varredura). Os experimentos e os dados das caracterizações revelam que CaMoO4, SrMoO4 e Ba0,77Ca0,23 podem ser crescidos ao ar sem alterações de suas propriedades quando tratamento térmico cuidadoso é realizado nos reagentes de partida e aos produtos, enquanto que o Ca2FeMoO6 somente pode ser crescido em atmosfera isostática de N2 e em uma faixa pequena de pressões (0,25-0,75 bar). Em qualquer caso, a estabilidade do processo de crescimento é alcançada quando gradientes térmicos específicos e relações geométricas na zona fundida são estabelecidos após a imposição de uma atmosfera adequada de crescimento. As medidas estruturais, térmicas, ópticas e de composição convencionais confirmam a formação de fases e estequiometrias desejadas. Os dados estruturais refinados e de alta resolução demonstram o controle da composição e conseqüentemente do espaçamento interplanar de rede no cristal gradiente CaMoO4-SrMoO4, um primeiro exemplo de cristal gradiente de um óxido crescido por uma técnica de zona flutuante, e abrindo um panorama largo de possibilidades para a preparação de outros cristais gradientes de óxidos. / This thesis examines the conditions for the optimized single crystal preparation and characterization of some oxides compounds that present high dependency of the nature and pressure magnitude of the growth atmosphere on their final physico-chemical properties. Experiments involving several adaptations to a laser-heated pedestal growth system were designed to investigate the best crystal growth of a mixed alkaline titanate oxide (Ba0,77Ca0,23TiO3) and single and mixed alkaline molybdates oxides (CaMoO4, cristal gradiente de CaMoO4-SrMoO4, Ca2</subFeMo06). AIso, theoretical aspects of the experimental conditions were studied in terms of an existent thermodynamical model. In addition, it is shown that non-standard to techniques to characterize crystal\' s structural features (X-ray rocking, X-ray topography, Rietveld\'s method), thermo-physical (Differential Thermal Analysis) and optical properties (Optical Absorption) were succesfully applied besides others well established characterization methods. (X-ray Laue backreflection photography, Electron Dispersive X-Ray Analysis, Scanning Electron Microscopy). Experiments and characterizations data reveal that CaMoO4, SrMoO4 e Ba0,77Ca0,23succesfully grow in air at room conditions when careful thermal treatment of the starting materiaIs and products, while Ca2FeMo06 only can be grown in isostatic atmosphere of N2/H2 (95&#8240 vol./5&#8240 voI.) and at a short pressure range (0.25-0.75 bar). In any case, the stability of the growth process is reached when specific thermal gradients and geometric relations in the meU are established after the imposition of an adequate growth atmosphere. Conventional structure, thermal, optical and composition measurements confirm the formation of desired phases and stoichiometries with excellent results for both single and mixed compounds. Refined and high resolution structural data demonstrate large control of composition and therefore interplanar lattice spacing in the gradient crystal CaMoO4-SrMoO4, a first example of an oxide gradient crystal grown by a floating zone technique, and open a wide panorama of possibilities for the preparation of novel gradient oxides crystals.

Orientador: Guillermo Gerardo Cabrera Oyarzun / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-24T19:11:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dartora_CesarAugusto_D.pdf: 2101604 bytes, checksum: 3eb6940416ec56ede441909468db04be (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O interesse atual e crescente nos sistemas mesoscópicos se deve à miniaturização cada vez maior dos dispositivos eletrônicos e à produção de materiais com possibilidade de armazenar informação em altas densidades (Gbits e Terabits/pol 2 ). A Física Mesoscópica descreve fenômenos que ocorrem em uma escala de tamanhos intermediária entre o macroscópico e o microscópico. Esta região cinzenta permite interpolar entre o regime atômico-molecular e o limite macroscópico, dominado este último pelas propriedades de volume (bulk ), que são objetos usuais de estudo em Física da Matéria Condensada. Na escala de nanometros e dezenas de nanometros, os elétrons podem propagar-se sem sofrer espalhamento inelástico (regime balístico) e a fase da função de onda pode manter sua coerência em escala da ordem do tamanho do sistema, dando lugar aos típicos fenômenos de interferência quântica. Neste trabalho fazemos um estudo detalhado das propriedades de transporte quântico em sistemas mesoscópicos, onde as barreiras de tunelamento fazem parte de diversos dispositivos eletrônicos. Estes sistemas incluem barreiras isolantes entre eletrodos metálicos, nanocontatos metálicos e junções tipo Josephson entre supercondutores. As principais estruturas aqui estudadas são as junções magnéticas de tunelamento e os nanofios e nanocontatos ferromagnéticos. Em ambos o fenômeno da magnetorresistência gigante (GMR) está presente, porém as origens do fenômeno são diferentes. Em junções de tunelamento a GMR tem origem na densidade de estados dos elétrons de condução nos eletrôdos ferromagnéticos, entre os quais uma barreira isolante é colocada, bem como no tunelamento inelástico assistido por mágnons que surgem nas interfaces entre eletrodos e região isolante. Em nanocontatos e nanofios o fenômeno deve-se principalmente ao forte espalhamento de elétrons com dependência de spin na presença de paredes de domínio magnéticas / Abstract: The interest in mesoscopic systems has grown significantly due to the increasing miniaturization of electronic devices and the production of materials which makes possible to store information in higher densities (Gbits and Terabits/in 2 ). The Mesoscopic Physics describes phenomena that happen in an intermediary scale of sizes between the macroscopic and the microscopic world. This gray region allows to interpolate between the atomic-molecular regime and the macroscopic limit, the last one dominated by bulk properties which are the usual subject of Condensed Matter Physics. In the nanometer and tens of nanometers scale electrons can pro-pagate without suffering inelastic scattering (ballistic regime) and the phase of the wavefunction maintain its coherence in the scale of system¿s size, giving place to the typical phenomena of quantum interference. In this work a detailed study of quantum transport properties in mesoscopic systems, where the tunnelling barriers make part of many electronic devices, is done. These systems include insulating barriers between metallic electrodes, metallic nanocontacts and nanowires, and Josephson junctions between superconductors. The main structures here studied are magnetic tunnelling junctions and ferromag-netic nanowires and nanocontacts. In both cases the giant magnetoresistance phe-nomenon (GMR) is present, however the origins of it are quite different. In tun-neling junctions, where an insulating barrier is placed between two ferromagnetic electrodes, the GMR is due to both, density of states effects at the ferromagnetic elec-trodes, and inelastic tunneling from magnons at the interface regions. In nanowires and nanocontacts the transport is strongly in uenced by spin-dependent scattering in the presence of magnetic domain walls / Doutorado / Física da Matéria Condensada / Doutor em Ciências