O presente estudo apresenta uma investigação experimental sobre as propriedades de magnetotransporte nos compostos Ba(Fe1−xMnx)2As2 com x = 0, 2,57, 5,16, 9,27 e 14,7 at % de Mn. Este sistemas apresentam ordem antiferromagnética do tipo onda de densidade de spin (Spin Density Wave - SDW). Em baixas concentrações de Mn, a transição magnética é acompanhada de uma transição estrutural do estado tetragonal e paramagnético de alta temperatura para um estado ortorrômbico e magneticamente ordenado de baixas temperaturas. Os resultados de magnetorresistência mostram efeitos de condução por duas bandas (elétrons e lacunas). Observa-se também efeitos do mecanismo de supressão da desordem de spin induzida pelo campo magnético aplicado. As medidas de resistividade Hall mostram que a contribuição Hall anômala está presente e domina em todo o regime magneticamente ordenado. O mecanismo de espalhamento por impurezas magnéticas, skew-scattering, é o principal responsável pela contribuição anômala ao efeito Hall. Outro objeto de estudo desta Tese é a família de compostos RCo12B6 (R = Y, Gd e Ho). O ordenamento magnético observado nestes compostos depende do átomo de terra rara presente. No composto YCo12B6 ocorre uma ordem do tipo ferromagnética (TC ≈ 148 K). Entretanto, os compostos GdCo12B6 e HoCo12B6 apresentam um estado do tipo ferrimagnético (TC ≈ 160 K e 144 K, respectivamente), com uma temperatura de compensação em torno de 50 K. Resultados de magnetização, calor específico, efeito magnetocalórico, resistividade, magnetorresistência e efeito Hall são apresentados e discutidos. Os resultados de resistividade e magnetorresistência indicam que a condução elétrica é polarizada em spin. A magnetorresistência é fortemente positiva em baixas temperaturas e revela efeitos de mistura das correntes dependentes de spin. A magnetorresistência é fortemente positiva em baixas temperaturas e revela efeitos de mistura das correntes dependentes de spin. Nas medidas de efeito Hall evidenciou-se a presença de bandas de elétrons e lacunas. O mecanismo de skew-scattering é a contribuição mais importante ao termo anômalo da resistividade Hall destes sistemas. Contudo, uma segunda contribuição ao efeito Hall anômalo deve ser considerada. Essa contribuição é relacionada ao efeito de quiralidade originada por canting na sub-rede de Co. Indícios da presença de frustração também são percebidos nos resultados de magnetização, magnetorresistência, efeito magnetocalórico e impedância elétrica. Neste último, também se observa o efeito Hopking nas vizinhanças da temperatura de ordem magnética. / This work presents an experimental investigation on the magnetotransport properties of the compounds Ba(Fe1−xMnx)2As2, with x = 0, 2,57, 5,16, 9,27 e 14,7 at % Mn. These compounds exhibit Spin DensityWave (SDW) antiferromagnetic ordering. In low Mn concentration, a structural transition from a high-temperature paramagnetic and tetragonal phase to a low-temperature antiferromagnetic and orthorhombic phase is observed. The magnetoresistance results show contributions from the conduction by two bands (electrons and holes) and from the suppression of spin disorder induced by the applied magnetic field. Hall resistivity measurements shows that the anomalous contribution is dominant in the magnetically ordered phase. The asymmetric scattering mechanism by magnetic impurities, known as skew scattering, is responsible for the anomalous contribution to the Hall effect in the Ba(Fe1−xMnx)2As2 system. Magnetotransport studies, as well as magnetization, specific heat and magnetocaloric effect experiments were performed in the compounds RCo12B6 (R = Y, Gd and Ho). The magnetic ordering observed in these systems depends on the rare-earth atom. In the compound YCo12B6, a ferromagnetic type ordering is observed (TC ≈ 148 K). The compounds GdCo12B6 and HoCo12B6 show a magnetic order of ferrimagnetic type (TC ≈ 160 K e 144 K, respectively), with a compensation temperature around 50 K. The resistivity and magnetoresistance results indicate that the current is spin polarized. Hall resistivity measurements are consistent with two-band conduction (electrons and holes). The skew scattering mechanism is the most relevant contribution to the anomalous Hall resistivity in these compounds. However, a second anomalous contribution to the anomalous Hall effect must be considered. This term is due to canting of the Co moments that originates a chiral mechanism. Evidences of frustration are also present in the results of magnetization, magnetoresistance, magnetocaloric effect and electrical impedance. In the last, one also observes the occurrence of the Hopkinson effect around TC.

O objetivo principal do projeto foi desenvolver, através da metalurgia do pó (M/P), núcleos para transformadores monofásicos de baixa potência. O processo compreende o desenvolvimento de ligas metálicas utilizando pós de ferro, níquel e resina fenólica HRJ. Essas ligas foram misturadas, compactadas e sinterizadas ou curadas, conforme o tipo de liga. Após a confecção dos protótipos, foram feitos testes relacionados às características eletromagnéticas. A partir dos resultados obtidos puderam-se fazer comparações entre um transformador convencional, construído com um núcleo de chapas laminadas de Fe-Si com os núcleos maciços confeccionados utilizando-se a metalurgia do pó. Entre os transformadores construídos a partir da metalurgia do pó, também puderam ser observados os comportamentos com núcleos formados a partir de pó de ferro, liga de ferro e níquel, que foram sinterizados e ainda uma liga de ferro com 1% de resina fenólica HRJ que foi curada para obtenção do núcleo magnético. / The main goal this design was to develop, through process of powder Metallurgy, single-phase transformer cores for low Power. The process include the development alloys using powders of iron, nickel and phenolic resin HRJ. These alloys were mixed, compacted and sintered or cured, according to the type of alloy. After the prototype creation, tests were made related to the electromagnetic characteristics. When the results were ready comparisons were made between a conventional transformer, built with a Fe-Si rolled sheet core and bulky cores made using the powder metallurgy. Between transformers built from the powder metallurgy, could also be observed behaviors with cores formed from iron powder, iron and nickel alloy that was sintered and observed too an iron alloy with 1% phenolic resin HRJ was cured to obtain the magnetic core.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-05-25T15:09:55Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4015244 bytes, checksum: de1c1cedac40f4bd84c14775b1e01911 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-25T15:09:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4015244 bytes, checksum: de1c1cedac40f4bd84c14775b1e01911 (MD5) Previous issue date: 2016-02-02 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Gelos de Spin atraíram muita atenção nos últimos anos devido surgimento de excitações coletivas que se comportam como monopolos magnéticos nestes sistemas. Podemos separar os gelos de spin em dois tipos: Naturais e Artificiais. Os gelos de spin naturais, ou somente gelos de spin, são óxidos de terras-raras, com estrutura do tipo pirocloro, cujos principais representantes são o Titanato de Disprósio (Dy 2 T i 2 O 7 ) e o Titanato de Hólmio (Ho 2 T i 2 O 7 ). Uma das principais características destes sistemas é a presença de uma frustração geométrica que força o sistema a apresentar as chamadas regras do gelo, onde em cada vértice da rede apresentam dois spins saindo e dois entrando. Violações desta regra do gelo nestes sistemas são entendidas como monopolos magnéticos. Os gelos de spin artificiais são estruturas criadas com o intuito de imitar o comportamento de seus análogos naturais. Com este objetivo, monta-se litograficamente redes com na- noilhas magnéticas capazes de mimetizar as interações em uma rede cristalina. Neste trabalho, além de revisitar os resultados já conhecidos para a rede quadrada, estudaremos quatro novas geometrias para este sistema. Durante todo o trabalho utilizaremos simulações computacionais para obtenção dos resultados, tanto da termodinâmica quanto da fenomenologia do sistema. Os dois principais métodos utilizados ao longo da simulação foram os métodos de Metropolis e Wang-Landau. Os resultados para a termodinâmica incluem possíveis transições anômalas para novas geometrias, incluindo em alguns casos, aparente invariância da energia do sistema com o tamanho do sistema. Com respeito a fenomenologia, observaremos excitações com comportamento monopolar que são, entretanto, fisicamente inaceitáveis. Imagens das linhas de campo magnético das excitações foram geradas como auxilio aos estudos fenomenológicos. / Spin Ice systems has attracted much attention in the last years due to the appearance of collective excitations that behave as magnetic monopoles. We can separate the spin ices in two types: Natural and Artificial. The natural spin ices, or just spin ice, are rare-earth oxides with a pyrochlore structure-type, whose the main representatives are Dysprosium Titanate (Dy 2 T i 2 O 7 ) and Holmium Titanate (Ho 2 T i 2 O 7 ). A main feature oh these systems is the presence of geometrical frustration that enforces the system to present the so-called ice-rules, where each vertex of the system have two spins pointing inward and two outward. Ice-rules violations are understood as magnetic monopoles. Artificial spin ices are structures created in order to mimic the behavior of their natural analogues. For this purpose we construct lithographically networks with magnetic nanoislands that mimic the interactions of a crystal lattice. In this work, we revisit the well-known results for the square lattice and we study four new geometries for this system. Throughout the work we use computer simulations to obtaining the result from both the thermodynamics and the phenomenology of the system. The two major methods used throughout the simulations were Wang-Landau and Metropolis methods. The results for the thermodynamics include possible anomalous phase transitions, including in some cases, energy invariance with the system size. With respect to phenomenology, we have observed excitations with monopolar behavior that are, however, physically unacceptable. Images of the magnetic field lines of the excitations were generated as an aid to phenomenological studies.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-05-25T15:21:45Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1121595 bytes, checksum: 0b47ef0ccddc213740d28e04b1c45c7d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-25T15:21:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1121595 bytes, checksum: 0b47ef0ccddc213740d28e04b1c45c7d (MD5) Previous issue date: 2015-12-16 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Embora o estudo sobre emaranhamento quântico tenha sua origem na primeira metade do a século passado, com os trabalhos de A. Einstein, B. Podolsky e N. Rosen, somente nos anos e 80, após os experimentos de Aspect e colaboradores, é que esse assunto teve renovado o interesse pela comunidade científica. Tal fenômeno se mostrou de grande interesse tanto do ponto de vista teórico, filosófico e tecnológico. Apesar dos esforços, a detecção e medida de emaranhamento não é um assunto totalmente fechado. Falta-nos ainda uma forma geral de detecção e quantificação do emaranhamento. Nesse trabalho, temos por objetivo estudar o emaranhamento quântico. Particularmente, o emaranhamento térmico e macroscópico em sistemas de matéria condensada. Usaremos para isso, o método de distância entre estados como quantificador de emaranhamento. Tal método possui um forte apelo geométrico e possui a vantagem de não depender da dimensão nem do tamanho do sistema. A utilização de tal método não é recorrente na literatura pelo fato de que sua aplicação exige, em geral, métodos numéricos. Mostraremos uma forma analítica de aplicação para sistemas que satisfaçam o critério de Peres-Horodecki. Além disso, será apresentado o cálculo do emaranhamento para vários sistemas de spin-1/2 que satisfaçam a hamiltoniana de Heisenberg 1D, anisotrópica, sem campo magnético externo e com interação antiferromagnética. Além de sistemas dímeros, estudaremos o emaranhamento em sistemas trímeros, cadeias de Heisenberg infinitas e sistemas dímero-trímero. Mostraremos o comportamento do emaranhamento com a temperatura, bem como determinaremos a temperatura crítica de emaranhamento para vários compostos reais. / Although the study of quantum entanglement has its origin in the first half of the last century, with the works of A. Einstein, B. Podolsky and N. Rosen, only in the 80s that this issue received renewed interest due to the Aspect experiments and collaborators. This phenomenon has proved of great interest from a theoretical, philosophical and technological point of view. Despite efforts, detection and measurement of entanglement is not a fully enclosed subject. We have not found a general form of detection and quantification of entanglement. In this work, we aim to study quantum entanglement. In particular, thermal and macroscopic entanglement in condensed matter systems. We will use for this, the method of distance between states as quantifier of entanglement. This method has a strong geometrical appeal and has the advantage of not depending on the system dimension or size. Use this method is not very common in the literature because their implementation requires, in general, numerical methods. We show an analytical form of application for systems that meet the criteria of Peres-Horodecki. Moreover, the calculation of entanglement for various spin-1/2 systems which satisfy the 1D Heisenberg Hamiltonian with antiferromagnetic interaction and without external magnetic field will be displayed. We Will study the entanglement systems dimer, trimer and Heisenberg infinite chains, such as dimer-trimer systems. We show the entanglement behavior as well as the critical temperature of entanglement for various real compounds.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-05-25T16:32:32Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5239383 bytes, checksum: 9671a275a2e6abb508fbbad63f840b96 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-25T16:32:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5239383 bytes, checksum: 9671a275a2e6abb508fbbad63f840b96 (MD5) Previous issue date: 2016-03-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Um dispositivo spintrônico é aquele onde o spin do elétron (usado no armazenamento da informação) e a carga do elétron (usada no processamento da informação) são mani- pulados ao mesmo tempo, de forma que o ferromagnetismo e as propriedades semicon- dutoras co-existem no mesmo material.Semicondutores Magnéticos Diluídos (DMS) são compostos de um semicondutor dopado com íons de metais de transição. Estes materiais são considerados bons candidatos para seu uso em dispositivos spintrôni- cos, devido a sua temperatura de Curie (Tc) acima da temperatura ambiente. Neste contexto, é imprescindível compreender como as propriedades físicas destes materiais variam com alguns parâmetros, tais como espessura e distribuição dos dopantes. Neste trabalho, filmes finos de SnO2 dopados com cobalto foram crescidos sobre substratos de LaAlO3 (LAO) e SrTiO3 (STO) usando a técnica de sputtering DC/RF pelo mé- todo de co-evaporação e a técnica de Deposição assistida por Laser Pulsado (PLD). Medidas do comportamento magnético dos filmes foram feitas usando um Magnetôme- tro de Amostra Vibrante (VSM). Os filmes foram estudados usando diferentes técnicas experimentais. Com a finalidade de estudar o perfil de concentração do dopante nestes filmes, a técnica de Fluorescência de Raios X em condições de incidência rasante (GI- XRF) foi utilizada bem como foi desenvolvido um programa de cálculo da curva teórica para obtenção de diversos perfis em profundidade dos elementos que compõem o filme. Outras técnicas de espectroscopia de raios X baseadas em luz síncrotron como Espec- troscopia de Absorção de Raios X próximo da borda em condições de incidência rasante (GI-XANES) e Espectroscopia da Estrutura Fina de Absorção de Raios X Estendida (EXAFS), foram utilizadas para estudar a estrutura local entorno do átomo dopante. Além disso, Microscopia de Força Atômica (AFM) e Difração de Raios X (XRD) foram utilizadas para caracterização morfológica da superfície bem como a estrutura de longo alcance dos filmes finos. / An spintronic device is a device where the spin of the electron (used for storage in- formation) and the charge of the electron (used for processing data) are manipulated at the same time, in order to ferromagnetism and semiconducting properties coexist in the same material.Diluted Magnetic Semiconductors (DMS) are composed by a transition metal ion doped semiconductor. These materials are considered good can- didates to be used as spintronic devices, due to their high Curie temperature (Tc) above room temperature. In this context, it is necessary to understand how physi- cal properties of these materials depend on several parameters, such as thickness and dopant distribution. In this work, Co doped SnO2 thin films were grown on LaAlO3 (LAO) and SrTiO3 (STO) substrates using sputtering DC/RF growing technique by co-evaporation method and Pulsed laser Deposition (PLD). Measurements of the mag- netic behavior for these films were performed using a Vibrating Sample Magnetometer (VSM). These films were studied using different experimental techniques. In order to study depth concentration profile of the dopants, Grazing Incidence X-Ray Fluores- cence (GI-XRF) analysis was used and a modeling program was developed in order to calculate the GI-XRF theoretical curve to obtain several depth profiles of the elements present in the films. Other synchrotron-based x-ray spectroscopic techniques such as Grazing Incidence X-ray Absorption Near Edge Structure (GI-XANES) and Extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) were used to study the local structure around the dopant atom. Furthermore, Atomic Force Microscopy (AFM) and X-ray Diffraction (XRD) were used to characterize the topography of the surface as well as the long range structure of thin films.

Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um mini-motor síncrono trifásico, sem escovas e com ímãs permanentes no rotor, utilizado em aeromodelos. O núcleo do estator, usualmente construído com chapas laminadas, foi obtido a partir do processo de Metalurgia do Pó (M/P). Confeccionaram-se corpos de prova de ferro puro, Fe1%P, Fe2%P, Fe3%P, Fe1%Si, Fe3%Si e Fe50%Ni. Foram analisadas as características físicas dos materiais sinterizados que compreendem as grandezas magnéticas: curvas de histerese, resistividade elétrica. Analisaram-se as grandezas mecânicas: dureza e tensão de escoamento. Com os dados magnéticos obtidos, realizaram-se simulações computacionais de funcionamento, onde se observou o fluxo de entreferro e torque. Efetuaram-se ensaios em núcleos de transformadores para analisar as perdas por correntes parasitas. Os resultados foram comparados também com os do estator de chapas. Foi realizada a construção do núcleo do estator a partir de Fe1%P. O estator do mini-motor foi bobinado e instalado em uma carcaça de um mini-motor existente no comércio, para efetuar testes em bancada de acionamento em correntes variadas, onde pôde ser analisada sua eficiência em comparação com o mini-motor com núcleo do estator de chapas. Foi mostrado que é possível a construção de um motor elétrico com núcleo do estator em bloco único de Fe1%P por processo de Metalurgia do Pó, atingindo 74% da eficiência em relação ao mini-motor com núcleo do estator de chapas. / This study aimed to develop three-phase synchronous motor small, brushless and permanent magnets in the rotor, used in model airplanes. The stator core usually constructed of rolled sheets, was obtained from the powder metallurgy process (M / P). Crafted to pure iron specimens, Fe1% P, Fe 2% P, Fe3% P, Fe1% Si, Fe3% Si and Fe50% Ni. They analyzed the physical characteristics of the sintered materials which comprise the magnetic quantities: hysteresis curves, electrical resistivity. Hardness and yield stress: mechanical magnitudes were analyzed. With the magnetic data, computer simulations were carried out of operation where the flux of airgap observed and torque. Tests were affected in cores of transformers for analyzing eddy current losses. The results were also compared with those of the stator plates. Construction of the stator core from Fe1% P was performed. The mini-motor stator was wound and installed in an enclosure of an existing mini-motor trade, for testing in drive bench in varying currents, which could be analyzed efficiency compared to the mini-motor with stator core plates. It has been shown that the construction of an electric motor with the stator core in a single block P Fe1% by Powder Metallurgy process is possible, reaching 74% efficiency relative to the mini-core motor with stator plates.

O presente estudo apresenta uma investigação experimental sobre as propriedades de magnetotransporte nos compostos Ba(Fe1−xMnx)2As2 com x = 0, 2,57, 5,16, 9,27 e 14,7 at % de Mn. Este sistemas apresentam ordem antiferromagnética do tipo onda de densidade de spin (Spin Density Wave - SDW). Em baixas concentrações de Mn, a transição magnética é acompanhada de uma transição estrutural do estado tetragonal e paramagnético de alta temperatura para um estado ortorrômbico e magneticamente ordenado de baixas temperaturas. Os resultados de magnetorresistência mostram efeitos de condução por duas bandas (elétrons e lacunas). Observa-se também efeitos do mecanismo de supressão da desordem de spin induzida pelo campo magnético aplicado. As medidas de resistividade Hall mostram que a contribuição Hall anômala está presente e domina em todo o regime magneticamente ordenado. O mecanismo de espalhamento por impurezas magnéticas, skew-scattering, é o principal responsável pela contribuição anômala ao efeito Hall. Outro objeto de estudo desta Tese é a família de compostos RCo12B6 (R = Y, Gd e Ho). O ordenamento magnético observado nestes compostos depende do átomo de terra rara presente. No composto YCo12B6 ocorre uma ordem do tipo ferromagnética (TC ≈ 148 K). Entretanto, os compostos GdCo12B6 e HoCo12B6 apresentam um estado do tipo ferrimagnético (TC ≈ 160 K e 144 K, respectivamente), com uma temperatura de compensação em torno de 50 K. Resultados de magnetização, calor específico, efeito magnetocalórico, resistividade, magnetorresistência e efeito Hall são apresentados e discutidos. Os resultados de resistividade e magnetorresistência indicam que a condução elétrica é polarizada em spin. A magnetorresistência é fortemente positiva em baixas temperaturas e revela efeitos de mistura das correntes dependentes de spin. A magnetorresistência é fortemente positiva em baixas temperaturas e revela efeitos de mistura das correntes dependentes de spin. Nas medidas de efeito Hall evidenciou-se a presença de bandas de elétrons e lacunas. O mecanismo de skew-scattering é a contribuição mais importante ao termo anômalo da resistividade Hall destes sistemas. Contudo, uma segunda contribuição ao efeito Hall anômalo deve ser considerada. Essa contribuição é relacionada ao efeito de quiralidade originada por canting na sub-rede de Co. Indícios da presença de frustração também são percebidos nos resultados de magnetização, magnetorresistência, efeito magnetocalórico e impedância elétrica. Neste último, também se observa o efeito Hopking nas vizinhanças da temperatura de ordem magnética. / This work presents an experimental investigation on the magnetotransport properties of the compounds Ba(Fe1−xMnx)2As2, with x = 0, 2,57, 5,16, 9,27 e 14,7 at % Mn. These compounds exhibit Spin DensityWave (SDW) antiferromagnetic ordering. In low Mn concentration, a structural transition from a high-temperature paramagnetic and tetragonal phase to a low-temperature antiferromagnetic and orthorhombic phase is observed. The magnetoresistance results show contributions from the conduction by two bands (electrons and holes) and from the suppression of spin disorder induced by the applied magnetic field. Hall resistivity measurements shows that the anomalous contribution is dominant in the magnetically ordered phase. The asymmetric scattering mechanism by magnetic impurities, known as skew scattering, is responsible for the anomalous contribution to the Hall effect in the Ba(Fe1−xMnx)2As2 system. Magnetotransport studies, as well as magnetization, specific heat and magnetocaloric effect experiments were performed in the compounds RCo12B6 (R = Y, Gd and Ho). The magnetic ordering observed in these systems depends on the rare-earth atom. In the compound YCo12B6, a ferromagnetic type ordering is observed (TC ≈ 148 K). The compounds GdCo12B6 and HoCo12B6 show a magnetic order of ferrimagnetic type (TC ≈ 160 K e 144 K, respectively), with a compensation temperature around 50 K. The resistivity and magnetoresistance results indicate that the current is spin polarized. Hall resistivity measurements are consistent with two-band conduction (electrons and holes). The skew scattering mechanism is the most relevant contribution to the anomalous Hall resistivity in these compounds. However, a second anomalous contribution to the anomalous Hall effect must be considered. This term is due to canting of the Co moments that originates a chiral mechanism. Evidences of frustration are also present in the results of magnetization, magnetoresistance, magnetocaloric effect and electrical impedance. In the last, one also observes the occurrence of the Hopkinson effect around TC.

Neste trabalho estudamos um ferromagneto de Ising em uma rede bidimensional. Consideramos fases espacialmente anisotrópicas em um modelo de Ising dipolar frustrado na presença de um campo externo, em uma aproximação de campo médio e também em outros dois modelos com configurações mais simples das paredes de domínio. Em um primeiro momento, foi estudado o modelo de Ising em uma rede quadrada, no qual há a competição entre a interação de troca, a qual favorece um estado uniforme, e a interação dipolar, que favorece a presença de domínios. Os domínios de equilíbrio observados têm a estrutura de listras ou faixas simétricas, quebrando a isotropia espacial do sistema. Na segunda parte do estudo, é adicionado ao sistema um campo magnético externo, o qual é homogêneo; este campo favorece uma orientação preferencial das faixas, gerando um padrão de modulação de faixas assimétricas. Este campo externo está também em competição com a interação dipolar, favorecendo o estado uniforme. Experimentos recentes [1, 2] mostram uma transição de fases inversa uniforme-moduladauniforme, a medida que se diminui a temperatura para um campo externo fixo. Resultados analíticos em um modelo de Ginzburg-Landau [3] mostram a curva reentrante campo vs. temperatura, perto do ponto crítico, onde o modelo é válido. No estudo a campo nulo, analisamos o comportamento do sistema com o aumento da intensidade relativa entre os parâmetros de interação de troca e dipolar δ. Observamos que, para grandes valores de δ, o sistema apresenta uma grande metaestabilidade e o período de modulação das faixas cresce fortemente próximo `a transição. Na região de δ grande, o semi-período da modulação h obedece `a relação h(δ) ∼ eδ/2, de acordo com estudos realizados em [4]. No estudo com campo externo, através de uma análise numérica, mostramos que os graus de liberdade internos das paredes de domínio são essenciais para a presença da transição inversa. Também mostramos que em um modelo com paredes estreitas não é observada a reentrância (transição inversa). Em altas temperaturas os graus de liberdade adicionais do modelo de campo médio aumentam a entropia do sistema, reduzindo a energia livre. Em temperaturas baixas as paredes de domínio tornam-se mais estreitas e com os correspondentes graus de liberdade congelados, o que, eventualmente, induz a transição inversa para a fase homogênea. Mostramos também que, aumentando o campo magnético a uma temperatura constante, a largura da faixa aumenta muito rapidamente ao aproximar-se da linha de campo crítico, e diverge na transição. Nosso objetivo é obter o diagrama de fases para o modelo de Ising deste sistema, e explicar a origem da transição inversa observada em filmes magnéticos ultrafinos com anisotropia perpendicular. / In this work we study a Ising ferromagnet on a two-dimensional lattice. We consider spatially anisotropic phases in a dipolar frustrated Ising model in an external field in a mean field approximation and also in two other models with a simpler configuration of the domain walls. At first, was studied the Ising model on a square lattice, in which there is the competition between the exchange interaction, which favors a uniform state, and the dipolar interaction, which favors the presence of domains. The equilibrium domains have the structure of symmetric stripes or bands, breaking the isotropy of the system. In the second part of the study, it is added to the system an external magnetic field, which is homogeneous; this field favors a preferential orientation of stripes, generating a modulation pattern of asymmetric bands. This external field is also in competition with the dipolar interaction, favoring the uniform state. Recent experiments [1, 2] show an inverse phase transition uniform-modulated-uniform, as the temperature is reduced at fixed external field. Analytical results in a Ginzburg- Landau model [3] show the reentrant curve field vs. temperature, near the critical point, where the model is valid. In the zero field case, we analyzed the system behavior with growing values of the parameter δ, which measures the relative intensity between the exchange and dipolar interactions. We observe that, for large values of δ, the system displays a large metastability and the modulation period of stripes grows strongly near the transition. In the region of large δ , the half-period of modulation h, follows the relation h(δ) ∼ eδ/2, according to studies conducted in [4]. At high temperatures the additional degrees of freedom of mean-field model increase the entropy of the system, reducing the free energy of the stripe phase. At low temperatures the domain walls becomes narrower and the corresponding degrees of freedom frozen, which eventually induces an inverse transition to the homogenous phase. We also show that, for growing external field at constant temperature, the stripe width grows strongly when approaching the critical field line, and diverges at the transition. Our goal is to obtain the phase diagram for the Ising model on this system, and explain the origin of the inverse symmetry breaking transition observed in ultrathin magnetic films with perpendicular anisotropy.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-05-02T23:02:56Z No. of bitstreams: 1 PALOMA LIMA DE OLIVEIRA – DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2017.pdf: 2052604 bytes, checksum: eb8835fec6a57dfd944520382ff5fd82 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-02T23:02:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PALOMA LIMA DE OLIVEIRA – DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2017.pdf: 2052604 bytes, checksum: eb8835fec6a57dfd944520382ff5fd82 (MD5) Previous issue date: 2017-04 / Um método considerado eficiente para degradação de moléculas orgânicas recalcitrantes, como é o caso do agrotóxico diuron, é o processo de fotocatálise heterogênea (FH) utilizando TiO2. O emprego do TiO2 no processo fotocatálitico é geralmente na forma de pó constituído de partículas nanométricas, o que dificulta a sua recuperação e reutilização. Uma alternativa que permite recuperar o nanocatalisador do meio reacional por separação magnética é a síntese do mesmo associado a uma fase com boa propriedade magnética (CoFe2O4). Assim o presente trabalho teve como objetivo sintetizar nanoestruturas magnéticas, xTiO2:yCoFe2O4 nas proporções mássicas x:y 90:10; 70:30 e 50:50, para serem utilizadas como catalisadores no processo de degradação e mineralização do diuron padrão em solução aquosa por fotocatálise heterogênea. Para isso foram sintetizadas as amostras CoFe2O4 pelo método de combustão e TiO2 e xTiO2:yCoFe2O4 pelo método Pechini, que foram submetidas as caracterizações de difração de raios X com refinamento Rietvield, composição química por fluorescência de raios X e análise textural. A atividade fotocatalítica dos nanomateriais foi avaliada na fotodegradação e mineralização do diuron padrão por meio da quantificação da concentração final de diuron e do carbono orgânico total (COT). Os efeitos do pH e da concentração de catalisador foram estimadas por meio de um planejamento fatorial 22. As nanoestruturas magnéticas permitiram a separação do meio reacional por um campo magnético. Todos os nanomateriais sintetizados promoveram 100% de degradação do diuron. As maiores remoções de COT para os catalisadores magnéticos foram obtida com pH 3 e 0,5 mg/mL de catalisador e para o TiO2 foi com pH 5 e 0,3 mg/mL de catalisador. / A method considered efficient for the recalcitrant organic molecules degradation, such as diuron agrochemical, is the heterogeneous photocatalysis (FH) process using TiO2. The TiO2 in photocatalytic process is generally used in powder form consisting of nanometric particles, which makes difficult its recovery and reuse. An alternative that allows recovering the nanocatalyst from the reaction medium by magnetic separation is the synthesis of the same compound associated to a good magnetic property phase (CoFe2O4). Thus the present work had as objective to synthesize magnetic nanostructures, xTiO2:yCoFe2O4 in the mass proportions of x:y 90:10; 70:30 and 50:50 to be used as catalysts in the degradation and mineralization process of the standard diuron in aqueous solution by heterogeneous photocatalysis. In order to accomplish it, CoFe2O4 samples were synthesized by the combustion method and TiO2 and xTiO2: yCoFe2O4 were synthesized by the Pechini method, which were subjected to X-ray diffraction characterization with Rietvield refinement, chemical composition by X-ray fluorescence and textural analysis. The photocatalytic nanomaterials activity was evaluated in the photodegradation and mineralization of the standard diuron by quantifying the final diuron concentration and total organic carbon (TOC). The pH effects and the catalyst concentration were estimated through a factorial design. The magnetic nanostructures allowed the reaction medium separation by a magnetic field. All synthesized nanomaterials promoted 100% diuron degradation. The highest TOC removals for the magnetic catalysts were obtained with pH 3 and 0.5 mg/mL of catalyst and for TiO2 it was with pH 5 and 0.3 mg/mL of catalyst.

Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um mini-motor síncrono trifásico, sem escovas e com ímãs permanentes no rotor, utilizado em aeromodelos. O núcleo do estator, usualmente construído com chapas laminadas, foi obtido a partir do processo de Metalurgia do Pó (M/P). Confeccionaram-se corpos de prova de ferro puro, Fe1%P, Fe2%P, Fe3%P, Fe1%Si, Fe3%Si e Fe50%Ni. Foram analisadas as características físicas dos materiais sinterizados que compreendem as grandezas magnéticas: curvas de histerese, resistividade elétrica. Analisaram-se as grandezas mecânicas: dureza e tensão de escoamento. Com os dados magnéticos obtidos, realizaram-se simulações computacionais de funcionamento, onde se observou o fluxo de entreferro e torque. Efetuaram-se ensaios em núcleos de transformadores para analisar as perdas por correntes parasitas. Os resultados foram comparados também com os do estator de chapas. Foi realizada a construção do núcleo do estator a partir de Fe1%P. O estator do mini-motor foi bobinado e instalado em uma carcaça de um mini-motor existente no comércio, para efetuar testes em bancada de acionamento em correntes variadas, onde pôde ser analisada sua eficiência em comparação com o mini-motor com núcleo do estator de chapas. Foi mostrado que é possível a construção de um motor elétrico com núcleo do estator em bloco único de Fe1%P por processo de Metalurgia do Pó, atingindo 74% da eficiência em relação ao mini-motor com núcleo do estator de chapas. / This study aimed to develop three-phase synchronous motor small, brushless and permanent magnets in the rotor, used in model airplanes. The stator core usually constructed of rolled sheets, was obtained from the powder metallurgy process (M / P). Crafted to pure iron specimens, Fe1% P, Fe 2% P, Fe3% P, Fe1% Si, Fe3% Si and Fe50% Ni. They analyzed the physical characteristics of the sintered materials which comprise the magnetic quantities: hysteresis curves, electrical resistivity. Hardness and yield stress: mechanical magnitudes were analyzed. With the magnetic data, computer simulations were carried out of operation where the flux of airgap observed and torque. Tests were affected in cores of transformers for analyzing eddy current losses. The results were also compared with those of the stator plates. Construction of the stator core from Fe1% P was performed. The mini-motor stator was wound and installed in an enclosure of an existing mini-motor trade, for testing in drive bench in varying currents, which could be analyzed efficiency compared to the mini-motor with stator core plates. It has been shown that the construction of an electric motor with the stator core in a single block P Fe1% by Powder Metallurgy process is possible, reaching 74% efficiency relative to the mini-core motor with stator plates.