Os calcógenos de európio (EuX, onde X representa O, S, Se ou Te) possuem propriedades magneto-ópticas únicas e interessantes, devido ao enorme magnetismo gerado dos elétrons na camada f do átomo pertencente a família dos terras raras, tornando estes materiais atraentes para aplicações na spintrônica (eletrônica baseada nos transporte de spins e não de carga). Neste trabalho investigamos em baixa temperatura o espectro de absorção utilizando luz circularmente polarizada na região próxima do limiar da banda para o telureto de európio EuTe e o seleneto de európio EuSe em alto campo magnético no ordenamento ferromagnético dos spins de Eu^{2+} da rede cristalina. As amostras crescidas por epitaxia por feixe molecular apresentaram um dicroísmo circular magnético intenso no espectro de absorção para a configuração de Faraday. O par de linhas estreitas observadas estão separadas de aproximadamente 200 meV para o EuTe e 300 meV para o EuSe. Em seguida, formulamos um modelo teórico para a interpretação deste espectro de absorção no arcabouço do modelo de transições eletrônicas entre o estado fundamental 4f^{7}({8}^S_{7/2}) e o estado excitado formado dos estados do caroço remanescente 4f^{6}({7}^F_{J=0...6}) mais o estado em que o elétron se encontra na banda de condução 5d(t_{2g}), resultando em uma excelente concordancia qualitativa e quantitativa com o experimento. / Europium chalcogenides (EuX, where X stands for O, S, Se or Te) have very interesting and unique magneto-optical properties, due to the huge magnetism that arises from the electrons in the f?shell of the rare earth element and which makes them attractive for spintronics applications ( spin transport electronics or spin basedelectronics) In this work we investigate the band-edge optical absorption in high magnetic fields in the Faraday geometry for EuTe and EuSe in the ferromagnetic order attained at low temperatures. In thin layers grown by molecular beam epitaxy, an intense magnetic circular dichroism were observed. The doublet of absorption lines showed a separation by about 200meV in EuTe and 300meV in EuSe. Next, we developed a theoretical model for the interpretation of the absorption spectrum, based in the framework of the model of an electronic transition from a localized ground state 4f^{7}({8}^S_{7/2)) to an excited state formed by the core states 4f^{6}({7}^F_{J=0...6}) and the electron extended state in the 5d(t_{2g}) conduction band, yielding an excellent qualitative and quantitavie agreement with experiment.

Os calcógenos de európio (EuX, onde X representa O, S, Se ou Te) possuem propriedades magneto-ópticas únicas e interessantes, devido ao enorme magnetismo gerado dos elétrons na camada f do átomo pertencente a família dos terras raras, tornando estes materiais atraentes para aplicações na spintrônica (eletrônica baseada nos transporte de spins e não de carga). Neste trabalho investigamos em baixa temperatura o espectro de absorção utilizando luz circularmente polarizada na região próxima do limiar da banda para o telureto de európio EuTe e o seleneto de európio EuSe em alto campo magnético no ordenamento ferromagnético dos spins de Eu^{2+} da rede cristalina. As amostras crescidas por epitaxia por feixe molecular apresentaram um dicroísmo circular magnético intenso no espectro de absorção para a configuração de Faraday. O par de linhas estreitas observadas estão separadas de aproximadamente 200 meV para o EuTe e 300 meV para o EuSe. Em seguida, formulamos um modelo teórico para a interpretação deste espectro de absorção no arcabouço do modelo de transições eletrônicas entre o estado fundamental 4f^{7}({8}^S_{7/2}) e o estado excitado formado dos estados do caroço remanescente 4f^{6}({7}^F_{J=0...6}) mais o estado em que o elétron se encontra na banda de condução 5d(t_{2g}), resultando em uma excelente concordancia qualitativa e quantitativa com o experimento. / Europium chalcogenides (EuX, where X stands for O, S, Se or Te) have very interesting and unique magneto-optical properties, due to the huge magnetism that arises from the electrons in the f?shell of the rare earth element and which makes them attractive for spintronics applications ( spin transport electronics or spin basedelectronics) In this work we investigate the band-edge optical absorption in high magnetic fields in the Faraday geometry for EuTe and EuSe in the ferromagnetic order attained at low temperatures. In thin layers grown by molecular beam epitaxy, an intense magnetic circular dichroism were observed. The doublet of absorption lines showed a separation by about 200meV in EuTe and 300meV in EuSe. Next, we developed a theoretical model for the interpretation of the absorption spectrum, based in the framework of the model of an electronic transition from a localized ground state 4f^{7}({8}^S_{7/2)) to an excited state formed by the core states 4f^{6}({7}^F_{J=0...6}) and the electron extended state in the 5d(t_{2g}) conduction band, yielding an excellent qualitative and quantitavie agreement with experiment.

Esta dissertação estuda as constantes de troca para vizinhos distantes no semicondutor magnético diluído Cd(1-x)Mn(x)Se, que tem a estrutura da wurtzita. O método dos degraus de magnetização foi empregado, a partir de medidas de magnetização a 20 mK e campos magnéticos de até 5 Tesla. Mediram-se pela primeira vez os valores de quatro constantes de troca antiferromagnéticas para vizinhos distantes (além das duas constantes conhecidas para primeiros vizinhos). Os valores obtidos são: J(3) /kB =-0.35 ± 0.01K, J(4) /kB =-0.20 ± 0.01K, J(5) /kB =-0.10 ± 0.01K e J(6) /kB = -0.08 ± 0.01K.. Para a identificação dos pares correspondentes às interações de troca medidas utilizou-se a estatística de clusters supondo uma distribuição aleatória dos íons de Mn. Simulações teóricas que consideram até clusters de tipo quarteto na estrutura hcp dos cátions foram implementadas. Uma identificação completa não foi possível por causa de coincidências entre populações de pares diferentes que ocorrem na estrutura deste material. Os resultados apresentam uma grande similaridade com os observados nos compostos cúbicos da mesma família

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-02-02Bitstream added on 2014-06-13T18:50:38Z : No. of bitstreams: 1 leite_dmg_me_bauru.pdf: 1278982 bytes, checksum: f2b696ae90b2738246ee3c7750b37751 (MD5) / A recente descoberta de propriedades ferromagnéticas em alguns semicondutores magnéticos diluídos (DMS) trouxe a esta classe de materiais um grande potencial para aplicações em dispositivos de controle de spin. Um DMS é basicamente formado por um semicondutor dopado por íons magnéticos, os quais têm o papel de criar um momento magnético local e também, em algumas situações, de introduzir portadores livres no material. Entre os DMSs conhecidos, o 'GA IND.1-x'MN IND.XN' surge como o mais forte candidato a aplicações práticas por apresentar até o momento a mais alta temperatura de transição ferromagnética ('T IND.C' 'DA ORDEM DE' 400 k). Até o presente, os filmes de 'GA IND.1-x'MN IND.XN' com propriedades ferromagnéticas relatados na literatura foram preparados por epitaxia por feixe molecular (MBE). Neste trabalho, descrevemos a preparação de filmes nanocristalinos de 'GA IND.1-x'MN IND.XN' com diferentes conteúdos de Mn (0,00 'MENOR' x 'MENOR' 0,18) pela técnica de RF-magnetron sputtering reativo. Analisamos os efeitos da incorporação de Mn na estrutura e nas propriedades ópticas destes filmes através de medidas de difração de raios-X e de absorção óptica entre o ultravioleta (6,5 eV) e infravermelho próximo (1,4 eV). Os resultados apontam um aumento do parâmetro de rede e do índice de refração, uma diminuição do gap ótico e um aumento da densidade de estados de defeitos no interior do gap conforme se aumenta o conteúdo de Mn nos filmes de 'GA IND.1-x'MN IND.XN' preparados por sputtering. Estes resultados são semelhantes aos reportados para a incorporação de Mn em filmes monocristalinos de 'GA IND.1-x'MN IND.XN' com propriedades ferromagnéticas preparados por MBE. / The recent discoveries related to the ferromagnetic properties in some diluted magnetic semiconductors (DMS) have attracted considerable attention on this class of material due to their potential application on spin control devices. A DMS is basically formed by a semiconductor doped with magnetic ions with the purpose of creating local magnetic moments and, in some situations, to introduce free carriers in the material. Among the known DMSs, 'GA IND.1-x'MN IND.XN' is the one with the highest ferromagnetic transition temperature ('T IND.C' 'DA ORDEM DE' 400 k), and it is consequently on of the stronger candidates for practical applications. Until now, the 'GA IND.1-x'MN IND.XN' films with ferromagnetic properties described in the literature were prepared by molecular beam epitaxy (MBE). In this work, we report the preparation of nanocrystalline 'GA IND.1-x'MN IND.XN' films (0,00 'MENOR' x 'MENOR' 0,18) by reactive RF-magnetron sputtering technique. We analyzed the Mn incorporation effects on structure and optical properties of the films by X-ray diffraction measurements and optical absorption between UV (6,5 eV) and near infrared (1,4 eV). The results show the increase of the lattice parameters and of the refractive index, a decrease of the optical gap and a increase of defect states in the gap when Mn concentration is increased. These results are similar to those reported for Mn incorporation in monocrystalline 'GA IND.1-x'MN IND.XN' films prepared by MBE with ferromagnetic properties.

Esta dissertação estuda as constantes de troca para vizinhos distantes no semicondutor magnético diluído Cd(1-x)Mn(x)Se, que tem a estrutura da wurtzita. O método dos degraus de magnetização foi empregado, a partir de medidas de magnetização a 20 mK e campos magnéticos de até 5 Tesla. Mediram-se pela primeira vez os valores de quatro constantes de troca antiferromagnéticas para vizinhos distantes (além das duas constantes conhecidas para primeiros vizinhos). Os valores obtidos são: J(3) /kB =-0.35 ± 0.01K, J(4) /kB =-0.20 ± 0.01K, J(5) /kB =-0.10 ± 0.01K e J(6) /kB = -0.08 ± 0.01K.. Para a identificação dos pares correspondentes às interações de troca medidas utilizou-se a estatística de clusters supondo uma distribuição aleatória dos íons de Mn. Simulações teóricas que consideram até clusters de tipo quarteto na estrutura hcp dos cátions foram implementadas. Uma identificação completa não foi possível por causa de coincidências entre populações de pares diferentes que ocorrem na estrutura deste material. Os resultados apresentam uma grande similaridade com os observados nos compostos cúbicos da mesma família

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-05-22T12:58:51Z No. of bitstreams: 1 DissYJOR.pdf: 3749771 bytes, checksum: 98b6729837eaa69cb6eb598ad207cfcf (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-05-23T20:35:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissYJOR.pdf: 3749771 bytes, checksum: 98b6729837eaa69cb6eb598ad207cfcf (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-05-23T20:35:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissYJOR.pdf: 3749771 bytes, checksum: 98b6729837eaa69cb6eb598ad207cfcf (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-25T19:51:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissYJOR.pdf: 3749771 bytes, checksum: 98b6729837eaa69cb6eb598ad207cfcf (MD5) Previous issue date: 2016-03-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / We report a systematic study on the structural, morphological and optical properties of Zn1−xCoxO thin films grown by spray pyrolysis. The employed nominal concentrations were up to 15 Co %. The films were deposited on glass substrates between 220-300 o C using precursors such as zinc acetate and cobalt acetate in aqueous solutions. The effects of Co-doping on structural, morphological and optical properties were investigated by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), optical transmittance and absorbance as well as photoluminescence (PL). The XRD results indicated that all films are polycrystalline with wurtzite crystal structure, a preferential growth direction in c-axis, and no secondary phases. SEM images generally showed uniform surface, and few regions have irregularities due to effects of the inclusion of cobalt as well as substrate deposition temperature. The spectra of transmittance and absorbance exhibited the transitions d-d due to Co2+ ion, a redshift of the absorption-edge and changes in the absorption band intensity with increasing of nominal Co-doping. These observations revealed the substitution of Zn ions Zn2+ and the presence of Co in the state 2+ in tetrahedral coordination in the ZnO lattice. Furthermore, there was a narrowing in band gap of 28 meV by percentage of Co inserted into the lattice. The PL spectra of ZnCoO samples presented three bands associated to near-band-edge absorption (NBE), structural defects and intratomic emissions of Co2+. Their optical emissions were characterized by the presence of traps which capture carriers and affect significantly the emissions. Through a qualitative model in a temperature range we interpreted these traps as potential fluctuations up to 17 meV. We also discussed the annealing in selected samples. / Apresentamos um estudo sistemático sobre as propriedades estruturais, morfológicas e ópticas de filmes Zn1−xCoxO com concentrações nominais de Co até 15% obtidos por spray pirólise. Os filmes foram depositados sobre substratos de vidro entre 220 - 300 oC, utilizando como precursores acetato de zinco e acetato de cobalto em solução aquosa. Os efeitos da dopagem com Co nas propriedades estruturais, morfológicas e ópticas foram estudados por difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), transmitância e absorbância óptica, e fotoluminescência (PL). Os resultados de DRX indicaram que todos os filmes são policristalinos, com estrutura cristalina do tipo wurtzita e direção de crescimento preferencial no eixo c, com ausência de fases secundárias. As imagens do MEV, em geral, mostraram que as superfícies são uniformes, com irregularidades em algumas regiões devido aos efeitos da inserção de Cobalto e da temperatura de deposição do substrato. Nos espectros de transmitância e absorbância, observaram-se a presença das transições d-d do íon de Co2+, o deslocamento da borda de absorção para baixas energias, e a variação da intensidade da banda de absorção das transições d-d com o aumento da dopagem nominal de Co. Estas observações revelaram a substituição dos íons de Zn2+ e a presença de Co no estado +2 na coordenação tetraédrica na rede do ZnO. Além disso, houve uma redução da energia do bandgap de 28 meV por porcentagem de Co inserido na rede. Os espectros de PL das amostras de ZnO dopado com Co apresentaram três bandas associadas à emissão próxima à borda de absorção óptica, defeitos estruturais e emissão intratômica do Co2+. A emissão óptica dos filmes foi caracterizada pela presença de armadilhas que localizam os portadores de carga e afetam significativamente as bandas de emissão no intervalo de temperatura estudado. Através de um modelo qualitativo interpretamos estas armadilhas como flutuações de potencial com profundidades de até 17 meV. Discutimos também o tratamento térmico em amostras selecionadas.

Heteroestruturas digitais magnéticas (DMHs) são estruturas semicondutoras em que a distribuição de impurezas magnéticas (Mn) restringe-se a alguns arranjos bidimensionais (monocamadas) regularmente espaçados entre si. Na presença de um campo magnético, a interação de troca sp-d entre os momentos magnéticos localizados e os portadores itinerantes é responsável por um desdobramento de spin gigante, da ordem ou até superior que a separação cíclotron dos níveis de Landau. Aqui eu calculo a estrutura eletrônica de poços quânticos digitais magnéticos do grupo II-VI. Resolvo as equações de Kohn-Sham da teoria do funcional da densidade dependente de spin na aproximação de massa efetiva. Eu então calculo diversas propriedades magnetoópticas e de transporte relevantes experimentalmente. Em particular, eu investigo a física dependente de spin presente nestes sistemas sob dois diferentes pontos de vista. Primeiramente o enfoque é no efeito do magnetismo do Mn sobre o potencial dependente de spin da interação de troca sp-d, em particular nos efeitos da aglomeração antiferromagnética e da diluição do seu perfil de concentração (segregação e interdifusão). Ao considerar estes efeitos eu reproduzo resultados experimentais para desdobramento de spin $Delta_E$ e tempos de espalhamento de spin $tau_$ [S. A. Crooker et al., Phys. Rev. Lett. 75, 505 (1995); Phys. Rev. B 61, 1736 (2000)]. Na segunda parte eu mudo o enfoque para a física de gases de elétrons bidimensionais (2DEGs) altamente polarizados e mostro a importância da forte dependência de spin das contribuições de muitos corpos (troca e correlação) presentes nestes sistemas. Em particular, estes efeitos são relevantes para o surgimento de fases de ferromagnetismo de efeito Hall quântico. Eu calculo o magnetotransporte no regime de efeito Hall quântico para DMHs baseadas em ZnSe e CdTe. Meus resultados reproduzem resultados experimentais [R. Knobel et al., Phys. Rev. B 65, 235327 (2002); J. Jaroszynski et al., Phys. Rev. Lett. 89, 266802 (2002)] para a dependência com o campo magnético, com a temperatura, o aparecimento de picos anômalos e o surgimento de curvas de histerese em várias propriedades físicas. / Digital magnetic heterostructures (DMHs) are semiconductor structures with magnetic impurities (Mn) restricted to some planar arrangements (monolayers) regularly spaced. In the presence of an external magnetic field, the sp-d exchange interaction between the localized magnetic moments and the itinerant carriers is responsible for a giant spin splitting, of the order of, or even greater than, the cyclotron separation between Landau levels. Here I calculate the electronic structure of group II-VI digital magnetic quantum wells. I solve the Kohn-Sham equations of the spin-density functional theory within the effective mass approximation. Then I calculate some magneto-optical and transport properties which are experimentally relevant. In particular, I investigate the spin dependent physics of these systems from two different points of view. First, I focus on effects of the Mn magnetism on the sp-d exchange spin dependent potential, particularly the effect of antiferromagnetic clustering and the effect of dilution (segregation and interdiusion) of the Mn content prole. By considering these effects I reproduce experimental results for the spin splitting $Delta_E$ and spin scattering times $tau_$ [S. A. Crooker et al., Phys. Rev. Lett. 75, 505 (1995); Phys. Rev. B 61, 1736 (2000)]. In the second part I move on to the physics of spin-polarized two-dimensional electron gases (2DEGs), and show the relevance of the strong dependence of the many-body contributions (exchange and correlation) with the spin polarization. In particular, these effects are relevant for the development of quantum Hall ferromagnetic phases. I calculate magneto- transport in the quantum Hall eect regime for DMHs consisting of ZnSe and CdTe. My results reproduce experimental results [R. Knobel et al., Phys. Rev. B 65, 235327 (2002); J. Jaroszynski et al., Phys. Rev. Lett. 89, 266802 (2002)] for the dependence with magnetic eld, temperature, development of anomalous resistivities spikes and hysteretic behaviors in many physical properties.

Heteroestruturas digitais magnéticas (DMHs) são estruturas semicondutoras em que a distribuição de impurezas magnéticas (Mn) restringe-se a alguns arranjos bidimensionais (monocamadas) regularmente espaçados entre si. Na presença de um campo magnético, a interação de troca sp-d entre os momentos magnéticos localizados e os portadores itinerantes é responsável por um desdobramento de spin gigante, da ordem ou até superior que a separação cíclotron dos níveis de Landau. Aqui eu calculo a estrutura eletrônica de poços quânticos digitais magnéticos do grupo II-VI. Resolvo as equações de Kohn-Sham da teoria do funcional da densidade dependente de spin na aproximação de massa efetiva. Eu então calculo diversas propriedades magnetoópticas e de transporte relevantes experimentalmente. Em particular, eu investigo a física dependente de spin presente nestes sistemas sob dois diferentes pontos de vista. Primeiramente o enfoque é no efeito do magnetismo do Mn sobre o potencial dependente de spin da interação de troca sp-d, em particular nos efeitos da aglomeração antiferromagnética e da diluição do seu perfil de concentração (segregação e interdifusão). Ao considerar estes efeitos eu reproduzo resultados experimentais para desdobramento de spin $Delta_E$ e tempos de espalhamento de spin $tau_$ [S. A. Crooker et al., Phys. Rev. Lett. 75, 505 (1995); Phys. Rev. B 61, 1736 (2000)]. Na segunda parte eu mudo o enfoque para a física de gases de elétrons bidimensionais (2DEGs) altamente polarizados e mostro a importância da forte dependência de spin das contribuições de muitos corpos (troca e correlação) presentes nestes sistemas. Em particular, estes efeitos são relevantes para o surgimento de fases de ferromagnetismo de efeito Hall quântico. Eu calculo o magnetotransporte no regime de efeito Hall quântico para DMHs baseadas em ZnSe e CdTe. Meus resultados reproduzem resultados experimentais [R. Knobel et al., Phys. Rev. B 65, 235327 (2002); J. Jaroszynski et al., Phys. Rev. Lett. 89, 266802 (2002)] para a dependência com o campo magnético, com a temperatura, o aparecimento de picos anômalos e o surgimento de curvas de histerese em várias propriedades físicas. / Digital magnetic heterostructures (DMHs) are semiconductor structures with magnetic impurities (Mn) restricted to some planar arrangements (monolayers) regularly spaced. In the presence of an external magnetic field, the sp-d exchange interaction between the localized magnetic moments and the itinerant carriers is responsible for a giant spin splitting, of the order of, or even greater than, the cyclotron separation between Landau levels. Here I calculate the electronic structure of group II-VI digital magnetic quantum wells. I solve the Kohn-Sham equations of the spin-density functional theory within the effective mass approximation. Then I calculate some magneto-optical and transport properties which are experimentally relevant. In particular, I investigate the spin dependent physics of these systems from two different points of view. First, I focus on effects of the Mn magnetism on the sp-d exchange spin dependent potential, particularly the effect of antiferromagnetic clustering and the effect of dilution (segregation and interdiusion) of the Mn content prole. By considering these effects I reproduce experimental results for the spin splitting $Delta_E$ and spin scattering times $tau_$ [S. A. Crooker et al., Phys. Rev. Lett. 75, 505 (1995); Phys. Rev. B 61, 1736 (2000)]. In the second part I move on to the physics of spin-polarized two-dimensional electron gases (2DEGs), and show the relevance of the strong dependence of the many-body contributions (exchange and correlation) with the spin polarization. In particular, these effects are relevant for the development of quantum Hall ferromagnetic phases. I calculate magneto- transport in the quantum Hall eect regime for DMHs consisting of ZnSe and CdTe. My results reproduce experimental results [R. Knobel et al., Phys. Rev. B 65, 235327 (2002); J. Jaroszynski et al., Phys. Rev. Lett. 89, 266802 (2002)] for the dependence with magnetic eld, temperature, development of anomalous resistivities spikes and hysteretic behaviors in many physical properties.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work we have studied the magnetic, optical and structural properties of ZnO nanoparticles pure and doped with different concentrations of Fe and Mn synthesized by three different synthesis methods; co-precipitation (CP), hydrothermal (SH) and thermal decomposition (DT). The samples were characterized by measurements of X-ray diffraction (XRD) and analyzed allied to Rietveld refinement method, absorption in the UV-Vis region, scanning and transmission electron microscopy (SEM and TEM), and magnetization measurements as a function of field and temperature (MvsH, MvsT). Through XRD analysis we have observed a dependence of the nanoparticle size with increasing temperature for both CP and SH methods well as a change in morphology with temperature for the samples system synthesized by SH. XRD analysis through the Williamson-Hall plot and TEM images show that particles obtained by SH and CP methods present an anisotropic growth, different of the particles obtained by DT method, that they present a spherical-like shape. The XRD results for Zn1-xFexO systems obtained by the CP and SH present only one phase but from point of view magnetic properties we have observed that these samples present transition at low temperature (T = 10 K) similar to an antiferromagnetic ordering. However, the Zn1-xFexO samples obtained by DT synthesis we have observed a paramagnetic behavior evidenced by MvsT curves. Therefore, at room temperature the MvsH curves indicated a ferromagnetic behavior. All Mn-doped ZnO samples present a paramagnetic behavior. The UV-Vis results show for all systems a slow increase in gap band with increases of dopant concentration. / Neste trabalho estudamos as propriedades magnéticas, ópticas e estruturais de nanopartículas de ZnO puras e dopadas com diferentes concentrações Fe e Mn sintetizadas por três diferentes métodos de síntese; co-precipitação (CP), hidrotérmico (SH) e decomposição térmica (DT). As amostras foram caracterizadas por medidas de difração de raios X (DRX) e analisadas juntamente ao método de refinamento Rietveld, absorção na região UV-Vis, microscopia eletrônica de varredura e de transmissão (MEV e MET) e medidas de magnetização em função do campo e da temperatura (MvsH, MvsT). Através das análises de DRX, nós temos observado uma dependência do tamanho da nanopartícula com o aumento da temperatura para ambos os métodos CP e SH, bem como uma variação na morfologia com a temperatura para o sistema de amostras sintetizado pela SH. Análises do gráfico de Williamson-Hall e imagens de MET mostram que as partículas obtidas através dos métodos SH e CP apresentam um crescimento anisotrópico, diferentemente das obtidas pelo método de DT, as quais apresentam morfologia esférica. Além disso, os resultados de DRX mostram que os sistemas Zn1-xFexO obtidos pela CP e SH apresentam somente uma fase, porém do ponto de vista das propriedades magnéticas observamos que as amostras apresentam uma transição em baixa temperatura (T = 10 K) similar a um ordenamento antiferromagnético. Por outro lado, as amostras de Zn1-xFexO obtidas pela síntese de DT observamos um comportamento paramagnético evidenciados pelas curvas de MvsT. No entanto, em temperatura ambiente as curvas de MvsH indicaram um comportamento ferromagnético. Todas as amostras de ZnO dopadas com Mn apresentam um comportamento típico de um material paramagnético. Resultados de absorção de UV-Vis para todos os sistemas estudados mostram um leve aumento na energia de gap com o aumento da concentração do dopante.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work we study the structural and magnetic properties of pure and TM-doped CeO2 nanoparticles (TM: Mn, Cr, Co and Fe) obtained by the co-precipitation and hydrothermal methods. X-ray diffraction (XRD) results allied to the Rietveld refinement method indicate that all samples present single-phase with structure isomorphous to the CeO2. Average crystallites size was determined using the full width at half maximum from XRD patterns and their sizes were from of 7 to 13 nm. Transmission electron microscopy (TEM) images 10% doped samples show the presence of particles with spherical-like morphology and average sizes in good agreement with the estimated by XRD. From ultraviolet–Visible (UV–Vis) spectroscopy absorption measurements we estimated the optoelectronic gap of the samples, which vary between 2.87 and 3.44 eV. Analyses from magnetization curves as a function of temperature (MvsT) using Curie-Weiss law show that the number of paramagnetic ions per molecule (n) increases with the increasing of the Mn concentration. Already for 10% doped samples with different ions the (n) obeys the following order Mn ˂ Fe ˂ Cr ˂ Co for samples obtained by co-precipitation and Co ˂ Cr ˂ Mn ˂ Fe for the samples obtained by hydrothermal synthesis. Magnetization curves as a function of the magnetic field (MvsH) show that the the systems present a weak ferromagnetic behavior at 5K and paramagnetic at temperature higher than 200 K. / Neste trabalho estudamos as propriedades estruturais e magnéticas de nanopartículas de CeO2 pura e dopadas com diferentes concentrações de metais de transição (MT: Mn, Cr, Co e Fe) obtidas pelo método de co-precipitação e de síntese hidrotérmica. Resultados de difração de raios X (DRX) aliados ao método de refinamento Rietveld indicam a formação de uma única fase isomorfa ao CeO2, cujos tamanhos médios das nanopartículas variam entre 7 e 13 nm quando sintetizadas por co-precipitação e entre 8 e 12 nm quando obtidas por síntese hidrotérmica. Imagens de microscopia eletrônica de transmissão (MET) das amostras dopadas com 10% dos metais de transição mostram a presença de partículas com morfologia tendendo à esferas e tamanhos médios das partículas em bom acordo com os tamanhos estimados por DRX. Através de medidas de absorção na região do ultravioleta ao visível (UV-vis) estimamos o gap optoeletrônico das amostras, os quais variam entre 2,87 e 3,44 eV. Resultados das medidas de magnetização em função temperatura (MvsT) usando a lei de Curie-Weiss indicam que o número de íons paramagnéticos por molécula cresce de forma sistemática com o aumento da concentração de Mn nos dois métodos de síntese. Já para o caso das amostras dopadas com 10% do MT, esse número obedece a seguinte ordem Mn ˂ Fe ˂ Cr ˂ Co para o sistema obtido por co-precipitação e Co ˂ Cr ˂ Mn ˂ Fe para o sistema obtido por síntese hidrotérmica. Medidas de magnetização em função do campo magnético (MvsH) mostram que as nanopartículas apresentam um possível ordenamento ferromagnético fraco em 5K e um comportamento típico de um material paramagnético acima de 200K. / São Cristóvão, SE