Made available in DSpace on 2016-06-02T20:16:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2351.pdf: 2530597 bytes, checksum: 2dabbfba073a037a84cb55dab0c7bba2 (MD5) Previous issue date: 2009-03-30 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this work we present the results of characterization of Cr-Ti alloys with small quantities of Ti. The samples were prepared in a melting arc furnace, using hight purity Cr and Ti. The magnetic phase diagram was determined from critical temperatures obtained by eletrical resistivity and DC magnetic susceptibility measurements, delimiting the boundaries between the transverse and longitudinal SDW (Spin Density Wave) and paramagnetic phases. We have observed that the Band Rigid Model is valid only for concentrations below 1.5%Ti. Above this concentration, a possible structural phase transition explain the disappearance of antiferromagnetic phase. From the observation of anomalies in resistivity ratio, magnetic susceptibilty and Hall effect measurements at low temperature, we have concluded that the system exhibits a quantum critical point in 1.2%Ti. / Neste trabalho realizamos um estudo sobre as propriedades magnéticas das ligas de Cr-Ti com baixas concentrações de Ti. As amostras foram preparadas por fusão de grânulos de Cr e Ti de alta pureza em forno a arco voltaico. O diagrama de fases magnéticas foi determinado a partir das temperaturas de transição obtidas por medidas de resistividade elétrica e suscetibilidade magnética, delimitando as fronteiras entre as fases antiferromagnéticas de polarização de SDW ( spin density waves ) transversal e longitudinal e a fase paramagnética. Observamos que o Modelo de Banda Rígida é válido apenas para concentrações inferiores a 1,5%Ti, acima da qual possivelmente há uma transição de fase estrutural, que pode explicar o desaparecimento da fase antiferromagnética. A partir de anomalias observadas em medidas de razão de resistividade elétrica, suscetibilidade magnética e efeito Hall em baixas temperaturas, concluímos que a liga apresenta uma Transição de Fase Quântica, com um ponto crítico quântico em 1,2% Ti.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseSRL.pdf: 5597545 bytes, checksum: ba3b12c266e4cbad41c1220532fc8273 (MD5) Previous issue date: 2006-09-15 / In this project about STUDY OF THE STRUCTURE ELECTRONIC OF THE PbTiO3 MATERIAL is presented results, discussions and conclusions to respect of the use of theoretical-computational chemistry in the modeling of structures type Perovskites at applications in the eletro-electronic area. It was used ab initio methodology and the Density of Funcional Theory (DFT) to calculate the structure electronic of the PbTiO3 (PT) e Pb1-xMxTiO3 (M = Ca, Sr e Ba) materials. It was idealized this propose due to need of better understanding the influence of the surface, the substitution of atoms and defects in the lattice ceramic type Perovskites and anticipate tendencies through modeling of these materials. The density of states (DOS), bands structure, Mulliken charges, polarization and chemical potential were used to analysis of these systems. / A presente tese sobre o Estudo da estrutura eletrônica do material PbTiO3 apresenta resultados, discussões e conclusões a respeito do uso de química teórica computacional para modelar estruturas tipo Perovskita com aplicações na área de eletro-eletrônico. Essa área mais especificamente é voltada para memórias ferroelétricas (FRAM). Como em qualquer estudo químico a estrutura molecular em questão é de fundamental importância para o desenvolvimento do projeto. Para a propriedade de ferroeletricidade a influência da superfície da partícula e da transformação da fase do sólido, por meio de adições de átomos causa modificações na simetria local. Essa simetria local se encontra no átomo de Ti sendo denominado formador da rede para os titanatos. Os átomos de Pb, Ca, Sr e Ba são especificados como modificadores da rede. Idealizou-se essa proposta devido à necessidade do melhor entendimento da influência dos fatores: superfície, substituição de átomos e defeitos na estrutura eletrônica das cerâmicas do tipo Perovskitas para prever tendências por meio de modelos para esses materiais. Está implícito nesse trabalho o uso do efeito Jahn- Teller para entender o conceito de ordem-desordem local, responsável por propriedades como a fotoluminescência a temperatura ambiente em sólidos amorfos; aqui chamados sólidos desordenados. Esses matérias têm grande possibilidade de aplicação em dispositivos tipo LED´s (Light Emission Devices). Utilizou-se método ab initio e a Teoria do Funcional de Densidade (DFT) com o potencial B3LYP para o cálculo da estrutura eletrônica dos materiais PbTiO3 (PT) e Pb1-xMxTiO3 (M = Ca, Sr e Ba). Para isso utilizaram-se resultados como a densidade de estados (DOS) que é a estatística das contribuições dos orbitais atômicos (autovetores) em cada orbital cristalino (autovalor). A análise da estrutura de bandas é a distribuição dos níveis de energia do sólido entre suas regiões simétricas (Zonas de Brilloun). Cargas de Mulliken é uma forma de se estimar a carga dos átomos do material. O dado de polarização entre átomos está restrito ente dois átomos; e o potencial químico foi estimado pela energia de Fermi do sistema a temperatura de zero Kelvin que, no presente nível de cálculo, coincide com a energia da última banda de valência do sistema em investigação.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3352.pdf: 8330962 bytes, checksum: aad7e74a3e681e9dd73aaf69dcf75e28 (MD5) Previous issue date: 2006-11-13 / Universidade Federal de Minas Gerais / Ferroelectric materials have a vast application in modern industry as data storage devices. Some of this materials, as the ferroelectric oxides class ABO3, have phase transitions with the alteration of of the lattice modifiers concentration ("A"). The aim of this work was to study the tetragonal to cubic phase transition in (Pb,Ca)TiO3 ferroelectric solid solution with a experimental and theoretical view point. The powders and thin films were achieved by the polymeric precursor method and characterized by X ray diffraction, Raman spectroscopy, capacitance vs voltage and capacitance vs frequency electrical measurements on thin films. The theoretical results were obtained by periodic quantum-mechanical calculations of (Pb,Ca)TiO3 structure in discrete compositions, applying the density functional theory (DFT) for the calculations in CRYSTAL98r code. The comparison of theoretical and experimental results pointed that the solid solution starts from a ferroelectric tetragonal structure to a paraelectric cubic structure with the increase of calcium relative content and, albeit cubic in calcium concentrations above 40%, the perovskite structure conserve a local disorder of titanium atom in the perpendicular direction relative to the unit cell z axis. This local disorder was confirmed by the appearing of characteristics vibrational modes in Raman spectrum of the oxide powders of the higher symmetry. The theoretical results suggest that Ti-O bonds in the oxides posses a great influence in the unit cell electronic densities distribution. The X-ray diffraction profiles of (Pb,Ca)TiO3 reveal that the relative intensities of (hkl) plans of tetragonal structure obeys a first order exponential decay function with the increase of calcium concentration on the PbTiO3 structure. The ferroelectric experiments in thin films show a decrease of relative dielectric permittivity with calcium incorporation due the structural modifications imposed by alkaline cation increase. The thin films displayed formation of space charges, perceived in the degradation of capacitance vs voltage profile in low application frequencies of the reversal electric field. / Os materiais ferroelétricos possuem uma vasta aplicação na indústria moderna como dispositivos de armazenamento de informação. Muitos destes materiais, como os óxidos ferroelétricos da classe ABO3, possuem transições de fase estrutural com a variação da concentração dos cátions modificadores de rede ("A"). O objetivo deste trabalho foi estudar a transição de fase composicional tetragonal-cúbica da solução sólida ferroelétrica (Pb,Ca)TiO3 sob o ponto de vista experimental e teórico. Os pós e filmes finos foram obtidos a partir do método dos precursores poliméricos e caracterizados pelas técnicas de difração de raios X, espectroscopia Raman, medidas elétricas de capacitância vs voltagem e capacitância vs freqüência dos filmes finos. Os resultados teóricos foram obtidos por cálculos mecânico-quânticos periódicos da estrutura (Pb,Ca)TiO3 em diferentes composições, utilizando a teoria do funcional de densidade (DFT) para o cálculo no programa CRYSTAL98r. A comparação de dados teóricos e experimentais sugerem que a solução sólida parte de uma estrutura tetragonal ferroelétrica para uma estrutura cúbica paraelétrica com o aumento da concentração relativa de cálcio na solução sólida e que, embora cúbica em concentrações relativas de cálcio acima de 40%, a estrutura perovisquita mantém uma desordem local do átomo de titânio central na direção perpendicular ao eixo z, que pode ser confirmada pela manutenção de picos característicos no espectro Raman dos pós na estrutura de maior simetria. Os resultados teóricos indicam que a ligação Ti-O possui uma grande influência na distribuição de densidade eletrônica. Os resultados de difração de raios X dos óxidos (Pb,Ca)TiO3 indicam que a intensidade relativa de difração dos planos que definem uma estrutura tetragonal diminuem com aumento da concentração relativa de cálcio na estrutura (aumento de simetria) obedecendo uma equação de decaimento exponencial de primeira ordem. As medidas ferroelétricas nos filmes finos apontam uma diminuição no valor da permissividade dielétrica relativa com o aumento de cálcio na rede do PbTiO3 devido a mudança estrutural provocada pela incorporação do cátion alcalino. Os filmes finos apresentaram a formação de cargas espaciais, observadas na degradação das medidas de capacitância vs voltagem em baixa freqüência de aplicação do campo elétrico.

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-14Bitstream added on 2014-11-10T11:57:25Z : No. of bitstreams: 1 000775442_20150214.pdf: 450123 bytes, checksum: b527b7309cc706255fb43dacad1f60fe (MD5) Bitstreams deleted on 2015-02-18T15:02:18Z: 000775442_20150214.pdf,Bitstream added on 2015-02-18T15:02:49Z : No. of bitstreams: 1 000775442.pdf: 5135701 bytes, checksum: 39b0d71b442e071455620dcbf2b46beb (MD5) / Neste projeto, estudaram-se as reações que ocorrem no sistema quaternário Cu-Al-Ag- Mn, na região rica em cobre e no início do intervalo de existência da transformação eutetóide, em ligas de Cu-9%Al com adições de 3, 4 e 5%Ag e 4, 6 e 8%Mn (m/m), utilizando-se metalografia por microscopia óptica (MO) e eletrônica de varredura (MEV), calorimetria exploratória diferencial (DSC), difração de raios X (DRX), análise por dispersão de energias de raios X (EDX), medidas de variação da resistividade elétrica com a temperatura e medidas de variação da microdureza com a temperatura e o tempo. Os resultados obtidos para as transições estáveis mostraram a seguinte sequencia de reações: (α2→α), β1→ β-(T7-Cu2MnAl) e T3-(Cu3Mn2Al) → β-(T7-Cu2MnAl). As adições de Mn ampliam a região de existência da fase β e os resultados ainda indicaram que a precipitação da fase rica em Ag ocorre a partir da matriz rica em cobre e a presença de Mn deve alterar a aderência destes precipitados na matriz. Os resultados obtidos para as transições metaestáveis mostraram as seguintes reações: precipitação da fase α a partir da fase martensítica, transição β’→β1(DO3) e parte da decomposição da fase β1 nas fases α, γ e T3, transição β1(DO3)→β2(B2) e a transição β2(B2)→β(A2). Para as ligas contendo Ag, além das reações já citadas pode-se observar a ocorrência de mais duas reações: precipitação e dissolução de Ag. Os resultados obtidos durante o envelhecimento isotérmico das ligas e para a cinética não isotérmica de formação da fase β mostraram que existe um máximo de solubilidade da Ag no Mn, que deve ficar em torno de 6% Mn. Os resultados obtidos para as ligas envelhecidas no intervalo de tempo e temperatura considerados mostraram que a fase martensítica foi estabilizada e a reação dominante para a liga Cu-9%Al-4%Mn é a reação de consumo da fase α e para as demais ligas a reação... / In this work, the reactions that occur in the quaternary system Cu-Al-Ag-Mn, in the Cu-rich region and at the beginning of the eutectoid transition occurrence was studied in Cu- 9wt.%Al alloys with additions of 3, 4 and 5 wt.%Ag and 4, 6 and 8 wt.%Mn using optical (OM) and scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC), Xray diffraction (XRD), energy dispersion X-ray analysis (EDX), electrical resistivity changes measurements with temperature and microhardness changes measurements with temperature and time. Results obtained for stable transitions showed that the reactions sequence is (α2→α), β1→ β-(T7-Cu2MnAl) e T3-(Cu3Mn2Al) → β-(T7-Cu2MnAl). Additions of Mn increase the β phase region and Ag additions promote the precipitation of an Ag-rich phase from the Cu-rich matrix. The presence of Mn seems to change the precipitates adherence to the matrix. For metastable transitions the observed reactions was: α phase precipitation from the martensitic phase, β’→β1(DO3) transition and partial decomposition of the β1 phase on the α, γ and T3 phases, β1(DO3)→β2(B2) and β2(B2)→β(A2) transitions. For alloys with Ag additions other two reactions were observed, Ag-rich phase precipitation and dissolution. Results obtained from isothermal ageing of the alloys and β phase formation non-isothermal kinetics showed that there is a solubility maximum for Ag and that it is about 6wt.%Mn. Results obtained for aged alloys in the considered time and temperature range showed the stabilization of the martensitic phase and the consumption of the α phase as the dominant reaction for the Cu- 9%Al-4%Mn alloy. For the rest of studied alloys the dominant reaction is α phase precipitation with growing of bainitic plates due to interface diffusion along grain boundaries between the martensitic and the bainitic phase. In the Cu-9%Al-4%Mn alloy Ag dissolution into the matrix increases the Mn relative fraction and...

Submitted by Ronildo Prado (bco.producao.intelectual@gmail.com) on 2017-12-21T17:12:13Z No. of bitstreams: 1 AZEVEDO_José_2017.pdf: 2048175 bytes, checksum: 8f9c77b624ba3e310f344bcb798ee84d (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (bco.producao.intelectual@gmail.com) on 2017-12-21T17:15:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AZEVEDO_José_2017.pdf: 2048175 bytes, checksum: 8f9c77b624ba3e310f344bcb798ee84d (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (bco.producao.intelectual@gmail.com) on 2017-12-21T17:15:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AZEVEDO_José_2017.pdf: 2048175 bytes, checksum: 8f9c77b624ba3e310f344bcb798ee84d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-21T17:16:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AZEVEDO_José_2017.pdf: 2048175 bytes, checksum: 8f9c77b624ba3e310f344bcb798ee84d (MD5) Previous issue date: 2007-03-15 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas (FAPEAM) / In this thesis, we will study the quantum phase transition of frustrated quantum spin models: (i) van Hemmen model ( S = 1) with transverse and anisotropic biaxial field (ii) Heisenberg model (S = 1/2 ) with competitive interaction first and second nearest neighbours (J1-J2 model) (iii) Ising model with transverse field and first magnetic model is studied to simulate the spin glass properties in real systems like the magnetic susceptibility cusp. We use the bimodal and gaussian probability distribution for random interactions. Applying the first-order approximation to decouple the products of exponential of operators, we calculate free energy and order parameter. Both, the transverse field and anisotropic transverse field destroy the spin glass order. In the second model, we use the effective field theory with differential operator technique and effective field renormalization group (EFRG) formalism. The phase diagrams are determined where are observe ferromagnetic (F), antiferromagnetic (AF) and superantiferromagnetic (SAF) states. In case of Heisenberg model in a square lattice at T=0, we have a quantum paramagnetic state that has been considered as a spin-liquid (SL) state in literature. For a simple cubic lattice, this spin-liquid state has not been observed. Which shows that the dimension of the system has influences on the quantum fluctuation at T=0. In the phase diagrams are the presence of first and second order phase transitions. Finally, are consider the critical behavior of the frustrated quantum Ising model and at T=0 we have the states with energy gap proportional to the transverse field intensity. Depending in the frustration parameter the system also shows first and second order transitions. / Nesta tese estudaremos a transição de fase quântica dos modelos de spins quânticos frustrados: i) Modelo de van Hemmen de spin S=1 com campo transverso e anisotropia biaxial; ii) modelo de Heisenberg de spin ½ anisotrópico com interações competitivas entre primeiros e segundos vizinhos (modelo J1-J2); iii) modelo de Ising com campo transverso e com interações de primeiros e segundos vizinhos. O primeiro modelo magnético é estudado para simular as propriedades de vidro de spin em sistemas reais, como, por exemplo, a cúspide da susceptibilidade magnética. Usamos as densidades de probabilidades bimodal e gaussiana nas ligações aleatórias. Aplicando a aproximação de primeira ordem para desacoplar o produto de exponenciais de operadores, calculamos a energia livre e parâmetro de ordem. Tanto o campo transverso quanto as anisotropias transversais, individualmente, atuam como agentes de destruição da ordem vidro de spin. Neste modelo são estudadas transições de fases quânticas de primeira e segunda ordem. No segundo modelo usamos o formalismo da teoria de campo efetivo via técnica do operador diferencial e grupo de renormalização na aproximação de campo efetivo (EFRG). São determinados diagramas de fases, onde observamos os estados ferromagnético (F), antiferromagnético (AF), superantiferromagnético (SAF) (denominado de colinear para uma rede quadrada e laminar para uma rede cúbica simples). No caso Heisenberg numa rede quadrada , em T=0 temos um estado paramagnético quântico que é sugerido a ser o estado spin-líquido (SL) discutido na literatura. Para a rede cúbica simples esse estado spin-líquido não foi observado, mostrando que o efeito da dimensionalidade no sistema influencia nas flutuações quânticas em T=0. Nos diagramas de fases temos as presenças de transições de primeira e segunda ordem. Finalmente, tratamos da criticalidade do modelo de Ising quântico frustrado, e em T=0 temos estados com gap de energia proporcional a intensidade do campo transverso, que dependendo do parâmetro de frustração o sistema presencia também transições de primeira e segunda ordem.

Submitted by Aelson Maciera (aelsoncm@terra.com.br) on 2018-02-01T16:29:26Z No. of bitstreams: 1 TeseJAN.pdf: 5398076 bytes, checksum: 23f1bcf63802cdec3d1b5caf6731eca8 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (bco.producao.intelectual@gmail.com) on 2018-02-01T19:07:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseJAN.pdf: 5398076 bytes, checksum: 23f1bcf63802cdec3d1b5caf6731eca8 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (bco.producao.intelectual@gmail.com) on 2018-02-01T19:08:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseJAN.pdf: 5398076 bytes, checksum: 23f1bcf63802cdec3d1b5caf6731eca8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-01T19:11:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseJAN.pdf: 5398076 bytes, checksum: 23f1bcf63802cdec3d1b5caf6731eca8 (MD5) Previous issue date: 2015-08-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / We report the investigation of structural, optical and electrical properties of the MgxPb(1- x)TiO3 ceramic system produced by mechanosynthesis. The solid state reaction manufacturing method has been proved to be an efficient alternative to manufacture this type of material. By using Raman spectroscopy techniques it was possible observe the effects induced by pressure, from 0 up to 14 GPa, and by temperature from 10 up to 723 K for the samples with x ranging from 0.2 to 1.0. Complementary characterization techniques were also used, including X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Optical Absorption Spectroscopy and Electrical Impedance. XRD enabled the study of structural changes related to the increase in Mg concentrations. Raman analysis allowed the study of vibrational modes, in particular the transversely optical mode E(1TO) of lower frequency in order to characterize the phase transition from tetragonal-ferroelectric to cubic-paraelectric phases. From these results it was possible to construct a phase diagram that relates Mg concentration, temperature and hydrostatic pressure, yielding determine critical temperature (Tc) and critical pressure (Pc) in which phase transition occurs for each sample. Permittivity dielectric measurements were performed for each material, through which it was possible to compare the effects of Mg ratios in the modification of the values of these properties. Finally, a study of optical absorption as a function of Mg concentration was conducted, evidencing changes in gap energies related to the increase of Mg incorporation. The lowest values, 2.86 and 2.9 eV correspond to samples with concentrations of 0.4 and 0.2, respectively. Thus, from a technological point of view, these characteristics are interesting for applications in devices operating in the microwave region. / Neste trabalho foram investigados os efeitos estruturais, ópticos e elétricos do sistema cerâmico MgxPb(1-x)TiO3 produzido por mecano-síntese. O método de fabricação de reação de estado sólido mostrou-se uma alternativa eficiente de fabricação do material. Utilizandose de técnicas de espectroscopia Raman, foram observados os efeitos da pressão, de 0 a 14 GPa, e temperatura, de 10 a 723 K, para as amostras com x variando de 0,2 a 1,0. Também foram usadas técnicas complementares de caracterização entre elas a Difração de Raio-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Absorção Óptica e de Espectroscopia de Impedância Elétrica. A técnica de DRX possibilitou o estudo da alteração estrutural relacionada ao aumento das concentrações de Mg. As análises Raman permitiram o estudo dos modos vibracionais, em especial o modo transversal óptico E(1TO) de mais baixa frequência, a fim de caracterizar a transição de fase, da fase tetragonal ferroelétrica para a cúbica paraelétrica. A partir desses resultados foi possível construir um diagrama de fase relativo à concentração de Mg, com a temperatura e pressão hidrostática, obtendo-se temperatura crítica (Tc) e pressão crítica (Pc) nas quais ocorrem transição de fase para cada amostra. Foram realizadas medidas de permissividades dielétricas para cada material, por meio das quais foi possível a comparação dos efeitos das proporções Mg na alteração dos valores dessas propriedades. Por fim, foi realizado um estudo de absorção óptica em função da concentração de Mg, onde mostrou-se que há alteração do gap relacionada ao aumento da concentração de Mg. Os valores mais baixos, 2,86 e 2,9 eV correspondem a amostras com concentração de 0,4 e 0,2, respectivamente. Assim, do ponto de vista tecnológico, as características encontradas mostram-se úteis para dispositivos que operam na região das micro-ondas.

Orientador: Antonio Tallarico Vicente Adorno / Banca: Miguel Ruiz / Banca: Massao Ionashiro / Banca: Sebastião Elias Kuri / Banca: Leonardo José Amaral Siqueira / Resumo: Neste projeto, estudaram-se as reações que ocorrem no sistema quaternário Cu-Al-Ag- Mn, na região rica em cobre e no início do intervalo de existência da transformação eutetóide, em ligas de Cu-9%Al com adições de 3, 4 e 5%Ag e 4, 6 e 8%Mn (m/m), utilizando-se metalografia por microscopia óptica (MO) e eletrônica de varredura (MEV), calorimetria exploratória diferencial (DSC), difração de raios X (DRX), análise por dispersão de energias de raios X (EDX), medidas de variação da resistividade elétrica com a temperatura e medidas de variação da microdureza com a temperatura e o tempo. Os resultados obtidos para as transições estáveis mostraram a seguinte sequencia de reações: (α2→α), β1→ β-(T7-Cu2MnAl) e T3-(Cu3Mn2Al) → β-(T7-Cu2MnAl). As adições de Mn ampliam a região de existência da fase β e os resultados ainda indicaram que a precipitação da fase rica em Ag ocorre a partir da matriz rica em cobre e a presença de Mn deve alterar a aderência destes precipitados na matriz. Os resultados obtidos para as transições metaestáveis mostraram as seguintes reações: precipitação da fase α a partir da fase martensítica, transição β'→β1(DO3) e parte da decomposição da fase β1 nas fases α, γ e T3, transição β1(DO3)→β2(B2) e a transição β2(B2)→β(A2). Para as ligas contendo Ag, além das reações já citadas pode-se observar a ocorrência de mais duas reações: precipitação e dissolução de Ag. Os resultados obtidos durante o envelhecimento isotérmico das ligas e para a cinética não isotérmica de formação da fase β mostraram que existe um máximo de solubilidade da Ag no Mn, que deve ficar em torno de 6% Mn. Os resultados obtidos para as ligas envelhecidas no intervalo de tempo e temperatura considerados mostraram que a fase martensítica foi estabilizada e a reação dominante para a liga Cu-9%Al-4%Mn é a reação de consumo da fase α e para as demais ligas a reação... / Abstract: In this work, the reactions that occur in the quaternary system Cu-Al-Ag-Mn, in the Cu-rich region and at the beginning of the eutectoid transition occurrence was studied in Cu- 9wt.%Al alloys with additions of 3, 4 and 5 wt.%Ag and 4, 6 and 8 wt.%Mn using optical (OM) and scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC), Xray diffraction (XRD), energy dispersion X-ray analysis (EDX), electrical resistivity changes measurements with temperature and microhardness changes measurements with temperature and time. Results obtained for stable transitions showed that the reactions sequence is (α2→α), β1→ β-(T7-Cu2MnAl) e T3-(Cu3Mn2Al) → β-(T7-Cu2MnAl). Additions of Mn increase the β phase region and Ag additions promote the precipitation of an Ag-rich phase from the Cu-rich matrix. The presence of Mn seems to change the precipitates adherence to the matrix. For metastable transitions the observed reactions was: α phase precipitation from the martensitic phase, β'→β1(DO3) transition and partial decomposition of the β1 phase on the α, γ and T3 phases, β1(DO3)→β2(B2) and β2(B2)→β(A2) transitions. For alloys with Ag additions other two reactions were observed, Ag-rich phase precipitation and dissolution. Results obtained from isothermal ageing of the alloys and β phase formation non-isothermal kinetics showed that there is a solubility maximum for Ag and that it is about 6wt.%Mn. Results obtained for aged alloys in the considered time and temperature range showed the stabilization of the martensitic phase and the consumption of the α phase as the dominant reaction for the Cu- 9%Al-4%Mn alloy. For the rest of studied alloys the dominant reaction is α phase precipitation with growing of bainitic plates due to interface diffusion along grain boundaries between the martensitic and the bainitic phase. In the Cu-9%Al-4%Mn alloy Ag dissolution into the matrix increases the Mn relative fraction and... / Doutor

Este trabalho segue os passos históricos, descritos na literatura, das interações normalmente consideradas nos sistemas intermetálicos de terras raras. O capítulo 2 considera o efeito do campo elétrico gerado pela distribuição de cargas no cristal, por isso denominado de campo elétrico cristalino. Já o capítulo 3 descreve o passo seguinte que é considerar uma interação entre dois íons vizinhos do cristal. Essa interação ocorre por mediação de elétrons itinerantes e é conhecida como interação de Ruderman-Kittel- Kasuya-Yosida, ou interação RKKY. Considerando-se apenas estas duas interações já é possível explicar boa parte do comportamento magnético dos compostos intermetálicos de terras raras. O PrMg2 é uma exceção para o qual a interação quadrupolar tem sido sugerida na literatura. A adição desta interação é o principal objetivo deste trabalho e tema do capítulo 4. A dependência dos parâmetros de ordem magnético e quadrupolar com a temperatura são estudados com a aproximação de campo médio. A estabilidade destes parâmetros é analisada através da energia livre na aproximação de campo médio (ao contrário da expansão de Landau, uma aproximação comum na literatura). Um diagrama de fases é obtido mostrando natureza do estado fundamental do Hamiltoniano de campo médio e o tipo de transição de fase (primeira ou segunda ordem) em função dos acoplamentos magnéticos e quadrupolares. É mostrado que o PrMg2 tem uma transição de fase de segunda ordem, como observado experimentalmente, após a inclusão de um acoplamento antiferroquadrupolar do tipo Heisenberg. Os cálculos numéricos foram feitos usando o programa Maple 5, e os códigos usados são mostrados nos apêndices A e C. / This work considers the presence of interactions in rare earth intermetallic compounds with cubic symmetry. In chapter 2 the crystalline electric field is taken into account and in chapter 3 an RKKY interaction between nearest neighbours is introduced in order to obtain magnetic order in the crystal. These interactions alone are sufficient to explain magnetic behavior of several based Pr compounds, with PrMg2 an exception for what a quadrupolar interaction has been proposed in the literature; the addition of this interaction constitutes the principal goal of this work and is developed in chapter 4. The temperature dependence of the magnetic- and quadrupolar-order parameters is studied under the mean-field approximation. The stability of those parameters are analyzed by means of an exact mean-field free energy (as opposed of a Landau expansion, an approximation common in the literature). A phase diagram is obtained relating the magnetic and quadrupolar couplings with the nature of the ground state mean-field Hamiltonian and the kind of the phase transitions (first or second). It is showed that the PrMg2 undergoes a second order phase transition, as observed experimentally, after an inclusion of a Heisenberg like antiferroquadrupolar coupling. The numerical calculations were performed using the Maple software and the codes are listed in the appendix.

A existência de opiniões distintas em uma sociedade na qual indivíduos interagem constantemente atraiu o interesse de cientistas sociais e físicos estatísticos. Em 1997, Robert Axelrod propôs um modelo vetorial para o estudo da formação de domínios culturais diferentes em uma rede de agentes interagentes. Nesse modelo, os agentes são representados por um vetor de F componentes em que cada componente assume um dentre Q estados inteiros. O modelo apresenta uma transição de um estado monocultural (ordenado) para um estado multicultural (desordenado) que tem sido estudada na literatura através de parâmetros de ordem tais como o tamanho relativo do maior domínio cultural (S) e a fração de domínios culturais diferentes (g). Desde então, propriedades como robustez à introdução de ruídos, à variação de topologia e à introdução de campos local, global e externo foram investigadas. Nosso trabalho está organizado em três partes principais. Na primeira, apresentamos a proposta de novas medidas baseadas no conceito de atividade por agente para o estudo do modelo de Axelrod na rede quadrada. Mostramos que a variância da atividade do sistema (A) pode ser usada para indicar os pontos de transição e que sua distribuição de frequência pode indicar a ordem da transição. Na segunda, estimamos o diagrama de fases no plano (F,Q) e comparamos resultados obtidos em redes com condição de contorno aberta e fechada. Para isso, utilizamos as susceptibilidades dos parâmetros de ordem S e A para determinar os valores críticos Qc(F) para alguns valores de F. Na terceira, analisamos a formação de domínios culturais com a introdução de agentes persistentes para modelar efeitos de mídia interna. Nossos resultados revelam uma dependência de Qc com a probabilidade de ocupação p de agentes persistentes que nos permite obter o diagrama de fases no plano (p,Q). Interpretamos a linha crítica como resultado da competição de duas forças opostas (denominadas efeito de barreira e efeito de ligação) causadas por agentes não-persistentes que aderem aos persistentes. / The existence of different opinions in a society where individuals constantly interact has attracted the interest of social scientists and statistical physicists. In 1997, Robert Axelrod proposed a vectorial model to study the formation of cultural domains in a network of interacting agents. In this model, the agents are represented by a F components vector in which one from Q integer states is assigned to each component. The model presents a transition from a monocultural state (ordered) to a multicultural one (disordered) that has been studied by using order parameters such as the relative size of the biggest cultural domain (S) and the fraction of different domains (g). Since then, some properties as the robustness to the introduction of noise, to the variation of topology and to the introduction of local, global and external fields were studied. Our work is organized in three main parts. In the first part we present the proposal of new measurements based on the concept of activity per agent to study the Axelrod\'s model in a square lattice. We show the variance of system\'s activity (A) can be used to indicate the transition points and that the system\'s activity frequency distribution can be used to indicate the order of the transition. In the second part we estimate the phase diagram in the (F,Q) plane and compare the results obtained from simulations performed in lattices with open and closed boundary conditions. For this purpose, we use the susceptibility of order parameters S and A to determine the critical values Qc(F) for some values of F. In the third part we analyze the formation of cultural domains by introducing persistent agents to model effects of internal media. Our results reveal a dependence of Qc on the occupation probability p of persistent agents that allows us to obtain the phase diagram in the (p,Q) plane. We interpret the critical locus as a result of two opposite forces (called barrier effect and bonding effect) caused by non-persistent agents which adhere the persistent ones.

Foi desenvolvido o aparato experimental necessário à realização de experimentos de RMN em baixas temperaturas, com o objetivo de investigar fenômenos críticos nos sistemas antiferromagnéticos diluídos FexZn1-xF2. Estudou-se a dependência do segundo momento da linha de ressonância do F0 com a temperatura, desde T &#8776 TN até T &#8776 250K, através de medidas experimentais e simulações numéricas baseadas num modelo de campo médio. Também foi estudada a dependência angular da meia largura e da forma da linha. Os resultados das simulações numéricas concordam qualitativamente, mas não quantitativamente, com os resultados experimentais. Encontramos também a indicação de uma distribuição em T2 ao longo da linha de ressonância do F0, quando H0 é orientado perpendicularmente ao eixo C. O expoente crítico da magnetização do REIM foi medido diretamente a partir do segundo momento da linha do F0, após um esfriamento da amostra sem campo aplicado (Zero Field Cooling). O resultado obtido &#946=0.36 &#177 0.01 concorda com o valor esperado &#946= 0.35 / The experimental apparatus required for Nuclear Magnetic Resonance low temperatures experiments was developed for the investigation of critical phenomena in the diluted antiferromagnetic FexZn1-xF2. The dependence of the second moment of the F0 resonance line with the temperature was studied from T &#8776 TN to T &#8776 250K, both by experimental measurements and numerical mean field simulations. Angular dependence of the line width and line shape were also investigated. The numerically simulated results qualitatively agreed, but quantitatively didn´t agree with the experimental results. We found an indication of a distribution in T2 through the F0 resonance line, when H0 is oriented perpendicularly to the C axis. The magnetization critical exponent &#946 of the REIM was measured directly from the second moment of the F0 resonance line, after a zero field cooling procedure. We obtained &#946= 0.36 &#177 0.01 which is to be compared with the theoretical value &#946= 0.35