Thesis (Ph. D.)--University of Alberta, 2009. / Title from pdf file main screen (viewed on Nov. 25, 2009). "A thesis submitted to the Faculty of Graduate Studies and Research in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy, [Department of] Chemistry, University of Alberta." Includes bibliographical references.

Os magnetos de Neodímio Ferro Boro (Nd2Fe14B) apresentam excelentes propriedades magnéticas e compatibilidade biológica, embora sejam frágeis e possuam baixa resistência à corrosão. As forças de atração magnética de magnetos de terras raras têm sido empregadas em sistemas de retenção, principalmente associadas aos implantes osseointegráveis, em próteses bucais e próteses faciais, bem como em aparelhos ortodônticos. Este estudo avalia o comportamento das forças de repulsão magnética, em função do volume e comprimento do eixo magnético, quando submetidos a afastamentos, de modo que esta propriedade física seja empregada em odontologia. Vinte e quatro corpos de prova, com um ou dois pares de magnetos de Nd2Fe14B, com diferentes formas e volumes variados, foram submetidos a ensaio mecânico para mensuração das forças de repulsão magnética, em condições de afastamentos que variaram entre 0,0 e 20,0 mm. Os dados observados mostram que, considerando-se uma mesma área superficial de polo, a força de repulsão magnética varia em função do comprimento do eixo magnético. Os dados relativos ao afastamento foram submetidos a análise de variância (p0,05), tendo-se observado que o aumento da distância entre os magnetos diminui significantemente a força de repulsão magnética na maioria dos corpos de prova. No afastamento 0,0 mm as forças magnéticas de repulsão dos subgrupos mantêm uma sequência crescente a partir do subgrupo de menor volume de magnetos ao subgrupo de maior volume de magnetos, os quais permanecem nessa sequência nos afastamentos iniciais. A força de repulsão magnética gerada por magnetos pequenos varia menos em função do aumento do afastamento. Conclui-se que a variação da força de repulsão magnética, dada a mesma área superficial de polo, apresenta uma relação direta com o volume e com o eixo magnético onde, quanto maior o volume ou o comprimento do eixo magnético, maior a força de repulsão magnética. A relação direta entre volume e força de repulsão magnética não se altera frente aos afastamentos inicais, tendendo a se tornar imensurável com o aumento da distância. A força de repulsão magnética mantém uma relação inversa com a distância entre os pares de magnetos. Este ensaio mecânico indica que a força de repulsão magnética apresenta, assim como a força de atração magnética, uma curva hiperbólica de redução frente ao aumento do afastamento. / Neodymium Iron Boron (Nd2Fe14B) magnets exhibit excellent magnetic properties and demonstrate biological compatibility, despite of their fragility and low resistance to corrosion. The magnetic attraction forces of rare earth magnets have been used in retention systems mainly associated with osseointegrated implants, in oral and facial prostheses, as well as orthodontic appliances. This study evaluates the repulsion forces of magnets, varying volume and length of magnetic axis when subjected to vertical distance, in order to assess the usefulness of such physical property in clinical situations. Twenty-four specimens, with one or two pairs of Nd2Fe14B magnets, presenting different shapes and various volumes, were subjected to mechanical testing so as to measure magnetic repulsion forces, under conditions of vertical pole face separation ranging from 0.0 to 20.0 mm. Repulsive magnetic force varies depending on the length of the magnetic axis, when considering the same surface area of a pole. Analysis of Variance - (p0.05) indicated that by increasing the distance between the pairs of magnets, magnetic repulsion force significantly reduces in most of the specimens. Starting at a 0.0 mm distance, the magnetic repulsion forces keep an enhancing sequence from lower to higher magnetic volume, holding these characteristics during initials distances. Repulsion magnetic forces generated by small magnets varies less as the distance increases. The results indicate the repulsion magnetic force variation, fixing the same pole surface area, presenting a direct relationship between volume and magnetic axis, since the increase of the volume or of the magnetic axis length leads to a higher magnetic repulsive force. The relationship between volume and magnetic repulsion force does not vary at initial distance. Nevertheless, when such distance increases, the force between the magnets significantly decreases. The magnetic repulsion force holds an inverse relationship with respect to the distance between magnets pairs. This mechanical test indicates that the magnetic repulsion force, as well the magnetic attraction force, present a hyperbolic curve of force reduction due to the increasing vertical distance.

Os magnetos de Neodímio Ferro Boro (Nd2Fe14B) apresentam excelentes propriedades magnéticas e compatibilidade biológica, embora sejam frágeis e possuam baixa resistência à corrosão. As forças de atração magnética de magnetos de terras raras têm sido empregadas em sistemas de retenção, principalmente associadas aos implantes osseointegráveis, em próteses bucais e próteses faciais, bem como em aparelhos ortodônticos. Este estudo avalia o comportamento das forças de repulsão magnética, em função do volume e comprimento do eixo magnético, quando submetidos a afastamentos, de modo que esta propriedade física seja empregada em odontologia. Vinte e quatro corpos de prova, com um ou dois pares de magnetos de Nd2Fe14B, com diferentes formas e volumes variados, foram submetidos a ensaio mecânico para mensuração das forças de repulsão magnética, em condições de afastamentos que variaram entre 0,0 e 20,0 mm. Os dados observados mostram que, considerando-se uma mesma área superficial de polo, a força de repulsão magnética varia em função do comprimento do eixo magnético. Os dados relativos ao afastamento foram submetidos a análise de variância (p0,05), tendo-se observado que o aumento da distância entre os magnetos diminui significantemente a força de repulsão magnética na maioria dos corpos de prova. No afastamento 0,0 mm as forças magnéticas de repulsão dos subgrupos mantêm uma sequência crescente a partir do subgrupo de menor volume de magnetos ao subgrupo de maior volume de magnetos, os quais permanecem nessa sequência nos afastamentos iniciais. A força de repulsão magnética gerada por magnetos pequenos varia menos em função do aumento do afastamento. Conclui-se que a variação da força de repulsão magnética, dada a mesma área superficial de polo, apresenta uma relação direta com o volume e com o eixo magnético onde, quanto maior o volume ou o comprimento do eixo magnético, maior a força de repulsão magnética. A relação direta entre volume e força de repulsão magnética não se altera frente aos afastamentos inicais, tendendo a se tornar imensurável com o aumento da distância. A força de repulsão magnética mantém uma relação inversa com a distância entre os pares de magnetos. Este ensaio mecânico indica que a força de repulsão magnética apresenta, assim como a força de atração magnética, uma curva hiperbólica de redução frente ao aumento do afastamento. / Neodymium Iron Boron (Nd2Fe14B) magnets exhibit excellent magnetic properties and demonstrate biological compatibility, despite of their fragility and low resistance to corrosion. The magnetic attraction forces of rare earth magnets have been used in retention systems mainly associated with osseointegrated implants, in oral and facial prostheses, as well as orthodontic appliances. This study evaluates the repulsion forces of magnets, varying volume and length of magnetic axis when subjected to vertical distance, in order to assess the usefulness of such physical property in clinical situations. Twenty-four specimens, with one or two pairs of Nd2Fe14B magnets, presenting different shapes and various volumes, were subjected to mechanical testing so as to measure magnetic repulsion forces, under conditions of vertical pole face separation ranging from 0.0 to 20.0 mm. Repulsive magnetic force varies depending on the length of the magnetic axis, when considering the same surface area of a pole. Analysis of Variance - (p0.05) indicated that by increasing the distance between the pairs of magnets, magnetic repulsion force significantly reduces in most of the specimens. Starting at a 0.0 mm distance, the magnetic repulsion forces keep an enhancing sequence from lower to higher magnetic volume, holding these characteristics during initials distances. Repulsion magnetic forces generated by small magnets varies less as the distance increases. The results indicate the repulsion magnetic force variation, fixing the same pole surface area, presenting a direct relationship between volume and magnetic axis, since the increase of the volume or of the magnetic axis length leads to a higher magnetic repulsive force. The relationship between volume and magnetic repulsion force does not vary at initial distance. Nevertheless, when such distance increases, the force between the magnets significantly decreases. The magnetic repulsion force holds an inverse relationship with respect to the distance between magnets pairs. This mechanical test indicates that the magnetic repulsion force, as well the magnetic attraction force, present a hyperbolic curve of force reduction due to the increasing vertical distance.

Der Einfluss der d-Zustände der Übergangsmetalle auf die Strukturbildung in amorphen Legierungen ist bisher nur unzureichend verstanden. Die vorliegende Arbeit hat zum Ziel, zusätzliche Beiträge zum Verständnis am Beispiel binärer amorpher Aluminiumlegierungen mit Übergangsmetallen zu erarbeiten. Speziell standen dabei Legierungen mit einer Untergruppe der Übergangsmetalle, den Metallen der Seltenen Erden, im Vordergrund. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden Schichten von Al-Ce im Bereich von 15at%Ce-80at%Ce durch sequentielle Flash-Verdampfung bei 4,2K im Hochvakuum hergestellt und durch Messungen des elektrischen Widerstands und des Hall-Effekts elektronisch, sowie durch Transmissionselektronenbeugung strukturell charakterisiert. Ergänzend wurden Untersuchungen der Plasmaresonanz mittels Elektronenenergieverlustspektroskopie durchgeführt. Im Bereich 25at%Ce-60at%Ce entstanden homogen amorphe Proben. Besonders die Strukturuntersuchungen wurden durch eine Oxidation des Materials erschwert. Der Einfluss der Ce-4f-Elektronen manifestiert sich vor allem im Tieftemperatur- und Magnetowiderstand, die beide vom Kondo-Effekt dominiert werden. Der Hall-Effekt in Al-Ce wird im gesamten untersuchten Temperaturbereich (2K-320K) von anomalen Anteilen dominiert, welche skew-scattering-Effekten, ebenfalls aufgrund der Ce-4f-Elektronen, zugeschrieben werden. Bis hinunter zu 2K trat keine makroskopische magnetische Ordnung auf. Im Bereich 2K-20K wird auf das Vorliegen von Clustern geordneter magnetischer Momente geschlossen. Für T>20K tritt paramagnetisches Verhalten auf. Hinsichtlich der strukturellen und elektronischen Eigenschaften lässt sich a-Al-Ce in eine Gruppe mit a-Al-(Sc,Y,La) einordnen. Im Sinne der Plasmaresonanz ordnet sich a-Al-Ce exzellent in eine von anderen Al-Übergangsmetalllegierungen bekannte Systematik ein. Weiterhin wurde, durch Hinzunahme von Ergebnissen zu binären amorphen Al-Übergangsmetalllegierungen aus der Literatur, gefunden, dass die Strukturbildung in diesen Systemen eng mit einem bekannten, jedoch noch ungeklärtem Strukturbildungseffekt verknüpft ist, der in flüssigen reinen Elementen auftritt. Dieser hat dort zum Ziel, eine Resonanz zwischen der statischen Struktur und dem elektronischen System aufzubauen, die mit einer mittleren Valenz von 1,5 Elektronen pro Atom verknüpft ist. Speziell die Strukturen der untersuchten amorphen Al-Seltenerdlegierungen sind über große Konzentrationsbereiche ebenfalls mit einer mittleren Valenz von 1,5 Elektronen pro Atom korreliert.