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Estudo da origem do magnetismo não convencional em nanopartículas de óxido de estanho dopadas com metais

Herrera Aragón, Fermín Fidel January 2013 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-04-16T15:45:27Z No. of bitstreams: 1 2013_FerminFidelHerreraAragon.pdf: 21012836 bytes, checksum: 8c5a4d4899ab44c24165df65ddd53409 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-04-22T12:07:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_FerminFidelHerreraAragon.pdf: 21012836 bytes, checksum: 8c5a4d4899ab44c24165df65ddd53409 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-04-22T12:07:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_FerminFidelHerreraAragon.pdf: 21012836 bytes, checksum: 8c5a4d4899ab44c24165df65ddd53409 (MD5) / Neste trabalho foi estudada a origem do magnetismo em óxidos nanoparticulados dopados com metais. Com este fim foram sintetizadas e estudadas as propriedades estruturais, vibracionais, magnéticas e interações hiperfinas de nanopartículas de óxido de estanho puro e dopado com três tipos de metais (i) com metais de transição Fe e Cr (ii) terras raras o Er (iii) metais não magnéticos o Al. Através do refinamento dos difratogramas de raios-X usando o método do Rietveld determinou-se a presença de uma única fase nas amostras sem dopagem. Esta fase persistiu nas amostras dopadas com metal. Medidas de espectroscopia Raman mostraram que o limite de solubilidade, no caso das amostras dopadas com Fe, é até 20%. Nos três tipos de dopante determinou-se um decrescimento no tamanho da nanopart ícula com o aumento da concentração de dopante. Medidas magnéticas das nanopartículas de SnO2 puras e dopadas com Al, mostraram a ocorrência de um ferromagnetismo não convencional, atribuído a elétrons desemparelhados e armadilhados em vacâncias de oxigênio. Já as medidas magnéticas das nanopartículas de SnO2 dopadas com elementos magnéticos: metais de transição e terras raras, mostraram que independentemente do tipo de dopante o ferromagnetismo observado para baixas concentrações pode ser bem interpretado pelo modelo de pólarons magnéticos ligados; porém, observou-se que a intensidade da contribuição ferromagnética depende do tipo de dopante. Para altas concentrações e perto do limite de percolação de SnO2 (xp = 25%) observou-se a coexistência de ferromagnetismo, antiferromagnetismo e paramagnetismo, nas amostras dopadas com Fe. Curvas de ZFC e FC destas amostras mostraram evidencias de relaxação térmica associada com superparamagnetismo ou vidro de spin. Por outro lado, medidas de espectroscopia Mössbauer usando como sonda o Sn mostraram que o ingresso do dopante modifica a densidade eletrônica tipo s devido à substituição de íons Sn4+ com ions de menor estado de valência. Os resultados obtidos por espectroscopia Mössbauer ajudaram a confirrmar os resultados das propriedades estruturais determinadas por DRX e espectroscopia Raman nas séries Sn1−xAlxO2, Sn1−xFexO2 e Sn1−xErxO2. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this work, the origin of the magnetism of nanoparticulated oxide systems has been studied. In order to get this goal, the structural, vibrational, magnetic properties and hyperfine interactions of tin dioxide nanoparticles pure and doped with three metal types : i) transition metals such as Fe and Cr, ii) rare earths such as Er and iii) nonmagnetic elements such as Al. X-ray dffraction patterns of undoped SnO2 nanoparticles were refined by the Rietveld refinement method and the formation of the rutile type phase has been determined. This type of phase has been also formed in metal doped SnO2 nanoparticles. Raman spectroscopy measurements showed that the solubility limit of Fe-doped samples is around 20%. For the three types of dopants, the particles size showed a decrease with the increase of dopant concentration. The magnetic measurements of the undoped and Al-doped SnO2 nanoparticles showed a nonconventional ferromagnetism, which was attributed to the unpaired electrons trapped in oxygen vacancies. On the other hand, the magnetic measurements of SnO2 nanoparticles doped with magnetic elements such as transition metals and rare earths showed that independent of the dopant type, the ferromagnetism determined for low-doping samples can be well interpreted within the bound magnetic polarons model. However, in the high concentration region, near to the percolation limit of SnO2 (xp=0.25), it was determined the coexistence of ferromagnetic, antiferromagnetic and paramagnetic phases. ZFC and FC curves showed evidences of thermal relaxation of magnetic moments, likely related to superparamagnetic or spin glass behavior. On the other hand, Mössbauer spectroscopy measurements using Sn as the probe showed that the entrance of dopant atoms into the SnO2 matrix modifes the s-type electronic density which visits the nucleus of Sn atoms. Moreover, the Mössbauer spectroscopy results confirm the structural modifications determined from other techniques for the Sn1−xAlxO2, Sn1−xFexO2 and Sn1−xErxO2 nanoparticulated systems.
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Efeitos da superfície em materiais supercondutores

Ávila, Marcos de Abreu, 1964- 15 February 1996 (has links)
Orientador: Oscar Ferreira de Lima / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-24T19:46:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Avila_MarcosdeAbreu_M.pdf: 2531679 bytes, checksum: 77a7c5d624619f2c48c7a4ea4014b3d9 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Apresentamos neste trabalho um estudo de alguns dos principais efeitos provocados pela presença de superfícies no comportamento magnético de materiais supercondutores. detalhamos as mais importantes propriedades da supercondutividade superficial, um fenômeno básico primeiramente proposto em 1963 por Saint-James e de Gennes. Usando os cálculos de o. F. de Lima para a dependência com a temperatura da magnetização superficial e volumétrica, encontramos uma expressão que descreve o comportamento perto da transição da razão HC3/HC2 entre os campos críticos superficial e volumétrico. Realizamos medidas de magnetização, com um magnetômetro SQUID de alta sensibilidade, em uma folha de tântalo com alta relação superfície/volume, e com suas superfícies principais orientadas paralelamente e perpendicularmente ao campo aplicado. Verificamos as principais características da supercondutividade superficial nestas medidas e determinamos a dependência com a temperatura da razão HC3/HC2 para esta amostra. Fazendo um ajuste da expressão teórica a estes resultados, propusemos dois fatores que afetam o seu comportamento: a sensibilidade limitada do equipamento de medida e a recém proposta diferença entre as temperaturas críticas superficial e volumétrica a campo nulo TC3(O) e TC2(O). Estudamos também os efeitos da presença da superfície na dinâmica de fluxóides de supercondutores do tipo II devido à formação da barreira superficial de Bean-Livingston. Experiências de magnetização realizadas em amostras de nióbio com superfícies polidas e que tiveram esta superfície posteriormente lixada mostraram, através de uma análise comparativa, a influência desta barreira superficial que mostrou-se maior em baixas temperaturas e altos campos. Em curvas M x T e M x H aparece um comportamento irreversível, que diminui com o lixamento da superfície. Na linha de irreversibilidade aparece um comportamento reentrante, com esta linha seguindo o comportamento previsto por modelos volumétricos perto de TC2(O) e reencontrando-se com a linha HC2(T) em temperaturas mais baixas. 0 lixamento estende a região dominada pela resposta volumétrica. Em experiências de relaxação magnética, encontramos uma assimetria entre as curvas de entrada e saída de fluxo, que também diminui com o lixamento da superfície / Abstract: We present in this work a study of some of the main effects caused by the presence of surfaces in the magnetic behavior of superconducting materiais. We have detailed the most important properties of surface superconductivity, a basic phenomenon first proposed in 1963 by Saint-James and de Gennes. Using the calculations of O. F. de Lima for the temperature dependence of the surface and bulk magnetization, we derive an expression that describes the behavior near the transition of the ratio HC3/HC2, between the surface and bulk critical fields. Magnetization measurements were made, using a high sensitivity SQUID magnetometer, on a tantalum foil with high surface-to-volume ratio, and with the main surfaces set parallel and perpendicular to the applied field. The main characteristics of surface superconductivity were verified in these measurements and the dependence of the HC3/HC2 ratio was determined for this sample. By fitting the theoretical expression to these results, we propose two factors which affect the behavior of this ratio: the limited sensitivity of the measuring system and the recently proposed difference between the surface and volume zero-field critical temperatures, TC3(O) and TC2(O). We have also studied the effects of surfaces on the vortex dynamics of type II superconductors, due to the formation of the Bean-Livingston surface barrier. Magnetization experiments were made on niobium samples with polished surfaces, which were later roughened with sandpaper, and showed by comparison the influence of this surface barrier. In M x T and M x H data an irreversible behavior appears, which decreases with the surface roughening. In the irreversibility line we found a reentrant behavior, since the line follows the behavior expected by bulk models near TC2(O), but returns to the HC2(T) line at lower temperatures. The surface roughening extends the region dominated by the bulk behavior. In magnetic relaxation experiments, we found an asymmetry between the curves for flux entry and exit, which also diminishes with the surface roughening / Mestrado / Física / Mestre em Física
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Tratamento hidrotermal de nanopartículas de ferrita de cobalto : propriedades morfológicas, estruturais e magnéticas

Stein, Cléver Reis 30 August 2016 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2016. / Texto liberado parcialmente pelo autor. Conteúdo restrito: Capítulos 4 e 5. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-12-21T14:26:46Z No. of bitstreams: 1 2016_CléverReisStein_Parcial.pdf: 5036303 bytes, checksum: 778946b9c8dfb8648b7f2d579d8fc67f (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-01-26T18:29:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_CléverReisStein_Parcial.pdf: 5036303 bytes, checksum: 778946b9c8dfb8648b7f2d579d8fc67f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-26T18:29:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_CléverReisStein_Parcial.pdf: 5036303 bytes, checksum: 778946b9c8dfb8648b7f2d579d8fc67f (MD5) / Na atual conjuntura científica que o mundo se encontra, uma das áreas mais promissoras é a nanociências, a qual versa estudar sistemas em escalas nanométrica e, dentre estes, as nanopartículas magnéticas vem apresentando um grande potencial para serem utilizadas em novas aplicações tecnológicas, este fato acontece em virtudes de suas características particulares. No entanto, qualquer que seja a aplicabilidade dessas partículas, as suas propriedades devem ser bem conhecidas, pois essas informações estão diretamente relacionadas ao sucesso da aplicação. Por este motivo, este trabalho teve como objetivo estudar a influência do tratamento hidrotermal pós-sínteses nas propriedades físicas e magnéticas de ferrita de cobalto (CoFe2O4). As amostras estudadas foram sintetizadas pelo método de coprecipitação química em meio aquoso e após esse processo, foi realizado um tratamento térmico nas temperaturas de 100, 120, 150 e 200 ºC. O intervalo de tempo foi de duas horas para todas as temperaturas, dessa forma, obtemos quatro amostra tratadas em diferentes temperaturas no mesmo período de tempo. A influencia desse tratamento nas propriedades das amostras foi estudada por meio das técnicas de Raios X, Microscopia Eletrônica de Transmissão e de magnetização. Para análise dos dados experimentais de Raios X foi aplicado o método de Rietveld para avaliar as características cristalinas das amostras, o modelo de crescimento em função da temperatura do tratamento térmico, o qual avaliou a dinâmica do crescimento físico das nanopartículas magnéticas em função da temperatura do tratamento hidrotermal e modelos magnéticos fenomenológicos para sistemas nanoestruturados os quais serviram para quantificar as propriedades magnéticas de cada amostra e identificar as variações em virtude do tratamento térmico. Este conjunto de informações obtidos nesta pesquisa irá contribuir para uma compreensão mais ampla da ciência básica que envolve este sistema e subsidiar possíveis aplicações tecnológicas destes materiais. / In the current scientific context that the world is one of the most promising areas is the nanosciences, which versa studying systems at nanometric scales and, among these, the magnetic nanoparticles has shown great potential for use in new technological applications, this fact it happens in virtue of its particular characteristics. However, whatever the applicability of these particles, their properties should be well known, because this information is directly related to the success of the application. Therefore, this study aimed to study the influence of hydrothermal post-synthesis treatment in the physical and magnetic properties of cobalt ferrite (CoFe2O4). The samples studied were chemically synthesized by coprecipitation method in an aqueous medium and after this process, the heat treatment was conducted at temperature of 100, 120, 150 and 200 ° C, the time was two hours for all temperatures, this way, we obtain four sample treated at different temperatures at the same time. The influence of this treatment on the properties of the samples was studied by the techniques of X-rays, Transmission Electron Microscopy and magnetization. For analysis of experimental data was applied to the Rietveld method to assess the crystalline characteristics of the samples, the growth model as a function of heat treatment temperature, which evaluated the dynamics of the physical growth of magnetic nanoparticles according to the hydrothermal treatment temperature and phenomenological models for magnetic nanostructured systems which served to quantify magnetic properties of each sample and identifying variations due to heat treatment. This set of information obtained in this research will contribute to a broader understanding of the basic science that surrounds this system and support possible technological applications of these materials.
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Propriedades magnéticas de memória e envelhecimento, exchange bias e treinamento de nanopartículas do tipo core-shell em regimes de interações dipolares fracas e fortes / Magnetic properties of memory and aging, exchange bias and training of core-shell type in weak and strong dipolar interactions regimes nanoparticles

Leite, Rodolpho Carvalho 18 October 2016 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2016. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2017-01-17T14:45:49Z No. of bitstreams: 1 2016_RodolphoCarvalhoLeite.pdf: 7801785 bytes, checksum: f266bcc051ff0298ffd517060d099aca (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-02-15T19:12:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_RodolphoCarvalhoLeite.pdf: 7801785 bytes, checksum: f266bcc051ff0298ffd517060d099aca (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-15T19:12:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_RodolphoCarvalhoLeite.pdf: 7801785 bytes, checksum: f266bcc051ff0298ffd517060d099aca (MD5) / Investigamos as propriedades magnéticas de nanopartículas core-shell (NPs-CS) ultrapequenas de CoFe2O4@γ-Fe2O3 com diâmetro médio de dRX = 2.7 nm em amostras de ferrofluido diluído e pó compacto. Utilizamos a abordagem proposta por Thamm e Hesse para definir os dois regimes de interações fracas, para amostra de ferrofluido diluído, e fortes, para amostra pó, presentes a 5 K. A energia de anisotropia magnética, nestes regimes, é sondada pela curva de primeira magnetização, dependência térmica do campo coercivo e curva ZFC-FCW. O congelamento dos spins de superfície em camada desordenada Spins-Glass-Like (SGL) é observado por um desvio da Lei de Bloch em baixas temperaturas que induz uma interface Ferrimagnética/Spins-Glass-Like (FI/SGL) nas NPs-CS. Em baixo campo constatamos a presença do efeito de memória magnética com protocolo de envelhecimento DC, atribuímos aos spins desordenados da superfície como a origem intrínseca do efeito de memória e potencializado pelo comportamento coletivo do estado de Superspins-Glass – SSG (vidros de superspins) da amostra na forma de pó. Os Resultados magnéticos evidenciam que as nanopartículas possuem um núcleo ferrimagnético revestido com uma superfície com spins congelados desordenadamente. Devido essa particularidade em sua formação magnética, quando o sistema é submetido ao congelamento com campo aplicado induz uma anisotropia unidirecional nas NPs-CS gerando um deslocamento do ciclo de histerese magnética, conhecido como Exchange Bias (HEX). O campo HEX é medido em função do campo de congelamento (Hcool), aumentando até um máximo ( MAX cool H ) de 12 kOe e diminuindo com aumento adicional de Hcool. Com MAX cool H encontramos um HEX de 42.3 kA/m para amostra pó e HEX de 18.5 kA/m para ferrofluido diluído da ordem da metade do campo de anisotropia. A presença de efeitos laços menores (minor loops) sobre as NPs-CS podem ser excluídos porque, para todos os ciclos de histerese, a magnetização de alto campo é bem reversível em uma grande variedade de campo. A análise da variação de HEX com número de ciclos (n) sucessivos após o processo de FC com MAX cool H , em tais sistemas de NPs-CS, revelaram uma diminuição no HEX apontando para a presença do chamado Efeito de Treinamento. Investigamos o Efeito de Treinamento em relação algumas características: regime de interações interpartículas fracas e fortes, relaxamento dos spins não compensados congelados e rodáveis na interface FI/SGL, influência da temperatura e envelhecimento. Os dados experimentais foram ajustados com o modelo Binek, com o qual conseguimos extrair o parâmetro γ que nos fornece informações da dinâmica não linear do acoplamento entre as interfaces. O modelo Zheng et al. para observar o vertical Shift (deslocamento vertical) atribuído pelo alinhamento dos spins congelados com campo de congelamento e por fim o modelo de Radu et al. que considera um cenário misto de contribuições, para o efeito de treinamento, de origem nas componentes de spins não compensados congelados e rodáveis na interface. Em suma, as análises feitas nesta Tese confirmam a presença do Efeito de Treinamento em ferrofluidos, ainda se demonstrou que as interações interpartículas, temperatura e envelhecimento influenciam na intensidade do fenômeno. / We investigated the magnetic properties of ultrasmall core-shell nanoparticles (NPs-CS) CoFe2O4@γ-Fe2O3 with mean diameter dRX = 2.7 nm in samples diluted ferrofluid and compact powder. We used the approach proposed by Thamm and Hesse to define the two interactions regimes. Weak for diluted ferrofluid sample and strong for powder sample present at 5 K. The magnetic anisotropy energy in these interaction regimes, is probed by the first magnetization curve, temperature dependence of the coercive field and ZFC-FCW curve. The freezing of surface spins in disordered layer Spin-Glass-Like (SGL) is observed by a deviation from Bloch's law at low temperatures, that induces an ferrimagnetic/spin-glass-like (FI/SGL) interface in NPs-CS. At Lowest field we investigate the effect of magnetic memory with DC aging protocol, attribute to the shell as the intrinsic origin of memory effect and potentiated by the collective behavior of the state of Superspins-Glass (SSG) of the sample in powder. Magnetic results show that nanomaterials have a ferrimagnetic core coated with a surface with spins frozen disorderly (SGL). Due to this peculiarity in its magnetic forming, when the system is subjected to freezing with applied field induces a unidirectional anisotropy in NPs that generates a displacement of the magnetic hysteresis loop, known as the exchange bias (HEX). The HEX field is measured according to the freezing field (Hcool). It increases up to a maximum ( M A X c o o l H ) of 12 kOe and decreases with further increase in Hcool, with M A X c o o l H we found HEX 42.3 kA/m to powder sample and HEX 18.5 kA/m to dilute ferrofluid, of the order of half the anisotropy field. The presence of minor loops effects on NPs-CS investigated can be excluded, because for all hysteresis loops, the high magnetizing field is reversible and in a wide variety of field. The analysis of HEX variation with number of successive cycles (n) after the FC process with M A X c o o l H , in such systems NPs-CS, revealed a decrease in the HEX pointing out the presence of training effect. Investigated in relation some characteristics: regime of weak and strong interactions interparticle, relaxation of spins uncompensated frozen and rotatable in FI/SGL interface, influence of temperature and aging. The experimental data were adjusted with the Binek model, with which we can extract the γ parameter that provides information on the dynamic non-linear coupling between the interfaces. The model Zheng et al. to observe the vertical shift attributed by the alignment of frozen spins with cooling field and finally the model Radu et al. considering a mixed picture of contributions for the purpose of training effect, origin in the spin components uncompensated frozen and rotatable in the interface. In summary, the analyzes made in this thesis confirm the presence of the Training Effect in ferrofluids, it was still demonstrated that interactions interparticle, temperature and aging influence the intensity of the phenomenon.
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Propriedades estruturais e magnéticas de pós nanocristalinos de MnO/FeCo obtidos por mecano-síntese

HERNÁNDEZ, Eduardo Padrón January 2003 (has links)
Made available in DSpace on 2014-06-12T15:50:29Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5165_1.pdf: 3043481 bytes, checksum: 0131e3a968a47c59d9a99912c5703694 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2003 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Neste trabalho foram estudadas as propriedades magnéticas, morfológicas e estruturais de nanocompósitos à base de α-Fe40Co60 / MnO, obtidos por mecano-síntese. A evolução das fases cristalinas foi observada em diferentes intervalos de moagem. Os produtos foram prensados na forma de pastilhas e submetidos a tratamentos térmicos sob vácuo a 700 K. A análise estrutural foi feita por difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de transmissão e espectroscopia Mössbauer. Revelouse que para 120 horas de moagem se obtém micropartículas formadas por nanogrãos de MnO, α-Fe40Co60 e γ-Fe e que o tamanho dos grãos aumenta gradualmente com o tempo de tratamento. Foi também estudado o acoplamento magnético entre o α-Fe40Co60 e o MnO e os efeitos superficiais nas propriedades magnéticas do material. Observou-se que o campo coercivo à temperatura ambiente é uma ordem de grandeza maior que na liga Fe40Co60 pura. O material apresenta exchange-bias para temperaturas menores que 125 K. A magnetização de saturação em função da temperatura e do tempo de tratamento térmico mostra que existe uma contribuição de momentos adicionais e que com o aumento do tempo de tratamento ocorre um crescimento gradual do momento magnético do material. Adotou-se o modelo de Bloch do comportamento linear da magnetização reduzida com T3/2 com êxito para explicar as interações magnéticas no sistema
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Preparação e caracterização estrutral, microestrutural e estudo das propriedades magnéticas e de transporte de cerâmicas do tipo EuRuO3

PÉREZ, Susset Muñoz January 2005 (has links)
Made available in DSpace on 2014-06-12T15:50:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5171_1.pdf: 5060001 bytes, checksum: f3e5b6c2da6b81da02c8be5d5f0571e2 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005 / O supercondutor - magnético RuSr2EuCu2O8 (Eu-1212) foi sintetizado e caracterizado estrutural, mircoestrutural, elétrica e magneticamente por difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura, medições de resistividade e susceptibilidade, respectivamente. Através deste estudo, foram discutidos pontos de contatos entre a estrutura cristalina e as propriedades observadas. Apresentam-se exemplos concretos que evidenciam uma estreita relação entre a supercondutividade e o magnetismo neste composto, indicando que os octaedros de Ru estão envolvidos, junto com os planos de Cu-O, em algum mecanismo de supercondução. Uma avaliação dos resultados nos conduz a obtenção de um material completamente novo EuRuO3-x (Eu-113) com propriedades muito semelhantes ao sistema Eu-1212. O composto Eu-113 foi estudado e uma primeira caracterização, usando as técnicas anteriormente mencionadas, foi levada a cabo. Simulações de Rietveld forneceram a possível cela unitária que descreve a estrutura. Por outro lado os mecanismos que afetam as propriedades elétricas foram propostos. Sugerindo que uma interação de Coulomb entre os elétrons de condução e os prótons dos átomos, fixos na estrutura cristalina, conduz a uma transição metal-isolante para altas temperaturas. Entretanto a temperaturas mais baixas um novo mecanismo, presumivelmente supercondutividade, se estabelece na amostra. Uma análise de todos os fatos aponta a existência de um débil sinal supercondutor competindo com um mecanismo tipo gap de Coulomb. A existência de supercondutividade neste composto suscitará, sem dúvida, uma grande reviravolta nesta área devido ao fato de não apresentar planos de Cu-O e, portanto, ter todas as propriedades observadas atribuídas aos íons de Ru em entrelaçamento com os oxigênios
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Processos de magnetização em supercondutores do tipo II : um estudo em monocristal de ErBaCuO com defeitos colunares

Ávila, Marcos de Abreu, 1964- 07 April 2001 (has links)
Orientadores: Oscar Ferreira de Lima, Carlos Rettori / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-02T02:01:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Avila_MarcosdeAbreu_D.pdf: 4167288 bytes, checksum: c71c8ab9b2a72261cf0c8f0ed1f18031 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Apresenta-se neste trabalho um estudo do comportamento da magnetização e da rede de vórtices, quando um monocristal supercondutor de ErBa2Cu3O7-d com defeitos colunares sofre rotação em um campo magnético fixo. Descreve-se os procedimentos usados no desenvolvimento de cadinhos de BaZrO3, e no crescimento de monocristais de YBa2Cu3O7-d e ErBa2Cu3O7-d neste cadinho e em cadinhos comerciais de Zircônia. Os desenvolvimentos são acompanhados de análises de difração de Raios-X, Microscopia Óptica, e Microscopia de Varredura Eletrônica. Os monocristais crescidos são caracterizados por medidas de magnetização dc e susceptibilidade ac. Os maiores e melhores cristais obtidos apresentaram tamanhos da ordem de 1x2mm2, transição supercondutora em tomo de 90K e largura de transição menor do que 1K. Levanta-se a curva de HCl(T) para os referidos materiais, para efeito de comparação. Introduziu-se Defeitos Colunares em um monocristal de ErBa2Cu3O7-d através da irradiação por íons de 26+Au com energia de 309MeV, e a dependência angular da magnetização irreversível deste cristal foi medida através de ciclos de histerese magnética em diversos ângulos. Desenvolveu-se um procedimento alternativo para estudo da dependência angular da resposta magnética, baseado em rotação da amostra sob campo magnético fixo, que apresenta diversas melhorias em relação ao método tradicional de ciclos de histerese. O procedimento foi modelado por equações que foram verificadas experimentalmente, e o novo método foi discutido em termos das vantagens, limitações e condições de equivalência ao de ciclos de histerese. Aplicou-se este método alternativo no estudo da magnetização irreversível e do efeito lock-in de vórtices no monocristal de ErBa2Cu3O7-d com defeitos colunares. Verificou-se experimentalmente a previsão teórica da dependência com 1/H do ângulo de lock-in, que traz implícito um comportamento do tipo Bose-glass da rede de vórtices, com interação de longo alcance entre estes e os defeitos colunares / Abstract: We present in this work a study of the magnetization and vortex lattice behavior, when a superconducting ErBa2CU3O7-d single crystal with columnar defects is rotated under a fixed magnetic field. We describe the procedures used in the development of BaZrO3 crucibles, and in the growth of YBa2CU3O7-d and ErBa2CU3O7-d single crystals using this crucible and also commercial Zirconia ones. The developments were followed by X-Ray diffraction, SEM and Optical Microscopy analyses. Single crystals were characterized by dc magnetization and ac susceptibility measurements. The largest and best crystals obtained presented sizes of order 1x2mm2, superconducting transition around 90K and transition width less than 1K. The HC1(T) curve for the referred materials was obtained, for comparative purposes. We have introduced Columnar Defects in an ErBa2CU3O7-d ê single crystal, through irradiation by 26+Au ions with energy 309MeV, and the angular dependence of the irreversible magnetization of this crystal was measured by magnetic hysteresis loops at several angles. We have developed an alternate procedure for the study of the angular dependence of the magnetic response, based on sample rotation under a fixed magnetic field, which presents several improvements with respect to the traditional hysteresis loop method The procedure was modeled through equations which were experimentally verified, and the new method was discussed in terms of advantages, limitations and conditions under which it is equivalent to the hysteresis loops. The new method was applied to the study of irreversible magnetization and vortex lock-in effect on the ErBa2CU3O7-d single crystal with columnar defects. We have experimentally verified the theoretical prediction of a 1/H dependence of the lock-in angle, which implies a Bose-glass type behavior of the vortex lattice, with long range interaction between these and the columnar defects / Doutorado / Física / Doutor em Ciências
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Estudos de relaxação magnética em supercondutores do tipo - II

Ribeiro, Raquel de Almeida 29 May 2001 (has links)
Orientador: Oscar Ferreira de Lima / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-02T12:47:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_RaqueldeAlmeida_D.pdf: 4551866 bytes, checksum: 7116966c42891bf93e97350b7b2a2208 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Apresentamos neste trabalho estudos de relaxação magnética em amostras supercondutoras de Y1Ba2CU3O7-d . Utilizamos um monocristal crescido em cadinho de zircônia, com Tc~ 90 K e DT ~ 2 K; e uma amostra MTG solidificada direcionalmente com 17 % de Y211, Tc~ 91 K e D T ~ 2 K para H = 10 Oe. Discutimos de uma forma simplificada os aspectos mais relevantes do processo de relaxação magnética em supercondutores do Tipo-II, focando principalmente na teoria de movimentação coletiva de vórtices. Analizamos medidas de relaxação magnética de longa duração, obtida através de medidas de curvas de M x tempo para a amostra MTG, onde encontramos os valores do expoente de flux creep m para o regime de movimentação elástica dos vórtices. Descrevemos um comportamento anômalo nas curvas de M x T, medidas no aquecimento (FCW), após baixar a temperatura T de um valor acima de Tc para outro bem abaixo, sob um campo aplicado H. Estas curvas apresentam um aumento do diamagnetismo (-M) com T, passando por um mínimo antes de voltar a crescer rapidamente até atingir a linha de base normal. Analisamos várias destas curvas, medidas no monocristal e na amostra MTG, sob diferentes campos H. Testamos leis de escala para o eixo da magnetização provenientes da teoria de Collective Flux Creep. Introduzimos 3 diferentes janelas de tempo, 2, 5 e 10 minutos, com a finalidade de observarmos intervalos pequenos de relaxação. Este é um método experimental inédito para abordar o problema de creep coletivo, que acreditamos ser de grande utilidade para complementar os estudos tradicionais baseados apenas na relaxação temporal longa da magnetização. Observamos também a ocorrência de um outro tipo de "pico diamagnético", ou mínimo na magnetização, observado bem próximo a Tc apenas para campos baixos (H < 100 Oe), em amostras policristalinas, granulares e monocristal de baixa qualidade. Esta anomalia foi denominada de "efeito dip" e foi satisfatoriamente interpretada como uma consequência do aprisionamento de fluxo nas regiões intergranulares (weak links) durante o resfriamento, com subsequente liberação durante a medida no aquecimento (FCW) / Abstract: We present in this work a study of magnetic relaxation in superconducting Y1Ba2CU3O7-d samples. We have used a single crystal grown in zirconia crucible, with Tc ~ 90 K and D T ~ 2 K; and a directionally solidified MTG sample with 17 % of Y211, Tc ~ 91 K and .D T ~ 2 K for H = 10 Oe. We discuss in a simplified manner the most relevant aspects of the magnetic relaxation process in type-II superconductors, focusing mainly on the collective vortex creep theory. We analyze long duration magnetic relaxation measurements, obtained through M x time curves for the MTG sample, where we find the values of the flux creep exponent µ for the elastic vortex movement regime. We describe an anomalous behavior of the M x T curves, measured on warming (FCW), after lowering the temperature T from a value above Tc to another one well below, under an applied field H. These curves present an increase in diamagnetism (-M) with T, passing through a minimum before rapidly rising again until reaching the normal state base line. We analyze several of these curves measured in the single crystal and the MTG samples, under different fields H. We have tested scaling laws for the magnetization axis derived from the Collective Flux Creep theory. We introduce 3 different time windows, 2, 5 and 10 minutes, to observe small relaxation intervals. This is a novel experimental method to address the collective creep problem, which we believe is very useful to complement the traditional studies based only on long temporal relaxation of the magnetization. We have also observed the occurrence of another type of diamagnetic peak or magnetization minimum, near Tc and only for low fields (H < 100 Oe), in policrystaline, granular and low quality single crystal samples. This anomaly is called "dip effect" and is satisfactorily interpreted as a consequence of flux pinning inintergranular regions (weak links) during cooling, with subsequent liberation during the warming measurement (FCW) / Doutorado / Física / Doutora em Ciências
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Estrutura eletrônica e propriedades magnéticas de Pd3FE

Kuhnen, Carlos Alberto 20 April 1988 (has links)
Orientador: Edson Zacarias da Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-17T21:20:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kuhnen_CarlosAlberto_D.pdf: 6215009 bytes, checksum: 102c85dd486ec787688707bec219fda1 (MD5) Previous issue date: 1988 / Resumo: Neste trabalho estudamos as propriedades eletrônicas e magnéticas da liga Pd3Fe. Estudamos a fase ordenada do Pd3Fe empregando o método Iinear de orbitais muffin-tin com a aproximação das esferas atômicas, o qual é de primeiros princípios e inclui polarização de spin. Os resultados teóricos de propriedades térmicas e magnéticas mostram boa concordância com a experiência. Explicamos aqui a formação de momentos magnéticos localizados a partir de elétrons completamente delocalizados. Investigamos a influência do hidrogênio nas propriedades físicas do composto Pd3Fe, onde obtivemos uma redução drástica nos momentos magnéticos nos sítios de Pd e Fe, o que é corroborado pela experiência. Usamos os potenciais convergidos do composto Pd3Fe ferromagnético para analisarmos a influência da desordem na estrutura eletrônica do Pd3Fe. Empregamos para isso uma versão que inclui polarização de spin, do método da função de Green com a aproximação do potencial coerente (ou KKR-CPA). Os resultados assim obtidos mostram que em ligas aleatórias ferromagnéticas ocorrem diferentes graus de desordem para as diferentes direções de spin. Explicamos a formação dos momentos magnéticos nestas ligas a partir da existência de estados de 'cristal virtual' para elétrons com spin up e de estados de 'bandas separadas' para elétrons com spin down. Por último empregamos os orbitais muffin-tin para calcularmos o espectro de fotoemissão de raios-X dos compostos Pd3Fe e Pd3FeH, o que nos permite uma estreita conexão com a experiência / Abstract: In this work we study the electronic and magnetic properties of the Pd3Fe alloy. For the ordered phase of Pd3Fe we employed the Linear Muffin-Tin Orbitals Method, with the atomic sphere approximation, which is a first principles method and includes spin polarization. The theoretical results for the thermal and magnetic properties show good agreement with experience. Here we explain the formation of the localized magnetic moments from completely itinerant electrons. We investigate the influence of the hydrogen in the physical properties of the compound Pd3Fe, where we obtain a drastic reduction in the magnetic moments at the Pd and Fe sites. This reduction is confirmed by experience. The self consistent potentials of the Pd3Fe compound were used for an analysis of the influence of the disorder in the electronic structure of Pd3Fe alloy. To this end, we employ a spin polarized version of the Green¿s Function Method with the Coherent Potential Approximation (or KKR-CPA).The results obtained show that in random ferromagnetic alloys different degrees of disorder occurs for the different spin directions. The formation of the magnetic moments in these alloys were explained from the existence of 'virtual crystal' states for spin up electrons and 'split band' states for spin down electrons. Finally we employ the muffin-tin orbitals to calculate the X-ray photoemission spectra of the Pd3Fe and Pd3FeH compounds, which allows us a direct comparison between theory and experiment / Doutorado / Física / Doutor em Ciências
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Relaxação de tensões em zinco e magnésio

Oliveira, João Sandoval Bittencourt de 15 July 1977 (has links)
Orientador: Ricardo Enrique Medrano / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-15T04:08:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_JoaoSandovalBittencourtde_M.pdf: 946986 bytes, checksum: 7e4a81f7f0ad4fad8937956eaca1ba76 (MD5) Previous issue date: 1977 / Resumo: A relaxação de tensões oferece um meio para se avaliar a deformação dinâmica dos metais. Várias equações previamente sugeridas, relacionando a taxa de tensão e a tensão aplicada, as quais evitam a indeterminação da rigidez da máquina, foram empregadas para a análise das experiências, realizadas em temperatura ambiente. Foi encontrada, para uma lei de potência, uma boa, concordância com a aplicação do método de Li e do método do ponto de inflexão para as amostras de zinco. Para o caso do magnésio também foi encontrada que essa lei descreve e seu comportamento plástico. Os parâmetros da equação de Li ( lei de potência ), são discutidos em termos da tensão inicial e da densidade de deslocações móveis. Também foi feita a determinação do volume de ativação, sendo veríficado que ele depende somente da tensão aplicada / Abstract: Stress relaxation offers a mean for avaluating the deformation dynamics of metals. Several equations have been proposed to relate the stress rate to the applied stress, which avoid the indeterminacy of machine stiffness. These equations are applied to this type of experiments, at room temperature. The power law is founded in agreement with experiment by using either the Li's or the inflexion point methods for zinc and magnesium. The parameters of Li's equation ( Li's law ) are discussed in terms of initial stress and mobile dislication density. In addition activation volume is measured and it is found to be only function of applied stress / Mestrado / Física / Mestre em Física

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