Discute-se os resultados experimentais de resistividade elétrica de ligas de Heusler, B2 e C1b. Obtém-se sistemáticas comuns ás várias ligas em temperaturas altas e intermediárias e faz-se a sua interpretação. Evidencia-se o surgimento de um espelhamento magnético somente acima de 20 K em algumas ligas, enquanto que outras ligas apresentam resistividades em baixas temperaturas que ainda fogem à interpretação precisa. Pela primeira vez são apresentados resulados de ESCA em ligas de Heusler. / Experimental electrical resistivity results in Heusler, B2 and C1b are discussed. The systematics common to the various alloys can be explained in the intermediate and high temperature range. Some alloys show magnetic scattering only above 20 K, while other alloys still present interpretation difficulties in the low temperature range. ESCA results are presented for the first time in Heusler alloys.

Amostras de antimoneto de cobalto, preparadas pela fusão de quantidades estequi- ométricas de Co e Sb, foram submetidas a diferentes condições de pressão, temperatura e tempo com objetivo de maximizar a produção de uma fase de alta pressão previamente ob- servada em experimentos com uma câmara de bigornas de diamantes. A partir dos dados de difração de raios X (convencional e síncrotron), refinamentos Rietveld foram realizados para determinar a composição de fases e os parâmetros estruturais. O maior rendimento foi obtido a 7,7 GPa, 550 ◦C e, ao menos, 5 min de processamento (89(2)% em massa da fase de SbxCoSb3−x).O método de maximização da entropia foi utilizado para obtenção de mapas de densidade eletrônica da fase SbxCoSb3−x à temperatura ambiente e a 155 ◦C. Os resultados revelaram uma distribuição de carga com um conjunto de seis máximos fora do centro da cavidade em condições ambiente, compatível com o sítio 12d do grupo espacial de simetria Im3. A 155 ◦C a distribuição da densidade de carga associada ao átomo inserido na cavidade está uniformemente distribuída por cerca de 0,5 Å a partir do centro da cavidade (sítio 2a), ao longo de seis direções equivalentes. O pico endotérmico observado em resul- tados de calorimetria exploratória de varredura a 145 ◦C foi atribuido à transição reversível da espécie hóspede, do sítio 12d para o sítio 2a. A carga total dentro da cavidade, obtida a partir da análise de Bader, foi de aproximadamente 50,6e. Isto confirma a hipótese original de que são átomos de Sb que se encontram dentro da cavidade do antimoneto de cobalto. Contudo, o mecanismo de formação da fase SbxCoSb3−x em alta pressão e alta temperatura é diferente daquele nos experimentos com a câmara de bigornas de diamantes. Nas amostras processadas a 7,7 GPa e 550 ◦C são encontradas as fases Sb0,20CoSb2,80, CoSb2,79 e CoSb2, sendo que a primeira é formada pela inserção de Sb resultante da decomposição do antimo- neto de cobalto. A condutividade térmica e o coeficiente Seebeck foram medidos para esta amostra e, usando modelos para materiais compósitos, as propriedades termoelétricas foram estimadas para as fases CoSb2,79 e Sb0,20CoSb2,80. A condutividade térmica do CoSb2,79 e Sb0,20CoSb2,80 é igual a 1,5 W·m−1· ◦C−1 e 1,4 W·m−1· ◦C−1, respectivamente, à tempe- ratura ambiente. De acordo com os resultados obtidos para o coeficiente Seebeck, as fases CoSb2,79 e Sb0,20CoSb2,80 apresentam comportamento semicondutor tipo n. A figura de mé- rito termoelétrico do Sb0,20CoSb2,80 é cerca de 33% maior que a do CoSb2,79 à temperatura ambiente. / Cobalt antimonide samples, prepared by melting stoichiometric quantities of Co and Sb, were submitted to different conditions of pressure, temperature and time, aiming to maximize the production of the high pressure phase previously observed in experiments with a diamond anvil cell. From x-ray powder diffraction data (both conventional and syn- chrotron), Rietveld refinements were performed to determine the phase composition and structural parameters. The maximum yield was obtained at 7.7 GPa, 550 ◦C and, at least, 5 min of processing (89(2)wt.% of SbxCoSb3−x phase). The maximum-entropy method was used to obtain electronic charge density maps for SbxCoSb3−x at room temperature and at 155 ◦C. The results revealed a charge distribution with a set of six maxima off the center of the cage at ambient conditions, compatible with 12d site of Im3 space group. At 155 ◦C the charge density distribution associated to the guest atom is evenly spread over about 0.5 Å from the center of the cage (2a site), along six equivalent directions. The endothermic peak previously observed in differential scanning calorimetry analysis at 145 ◦C was thus attribu- ted to the reversible transition guest species, 12d site to 2a site. The total charge inside the cage, obtained from Bader’s analysis, was approximately 50,6e. This confirms the original hypothesis that Sb atoms occupy the cages of the cobalt antimonide. However, the forma- tion mechanism of the SbxCoSb3−x phase at high pressure and high temperature is different from that in the experiments with the diamond anvil cell. Indeed, in samples processed at 7.7 GPa and 550 ◦C we observe the presence of Sb0.20CoSb2.80, CoSb2.79 and CoSb2 phases, end evidences suggest that the former is formed by insertion of Sb resulting from decompo- sition of cobalt antimonide. Thermal conductivity and Seebeck coefficient were measured for this sample and, using models for composite materials, the thermoelectric properties were estimated for CoSb2.79 and Sb0.20CoSb2.80 phases. Thermal conductivity of CoSb2.79 and Sb0.20CoSb2.80 is 1.5 W·m−1· ◦C−1 and 1.4 W·m−1· ◦C−1, respectively, at room tem- perature. According to the results obtained for the Seebeck coefficient, the CoSb2.79 and Sb0.20CoSb2.80 phases exhibit n-type semiconducting behavior. The thermoelectric figure of merit for Sb0.20CoSb2.80 is about 33% greater than that for CoSb2.79 at room temperature.

Neste trabalho estudamos o problema da condução utilizando o modelo das duas correntes de elétrons de spins opostos, incluindo efeitos de espalhamento com inversão de spin. Em particular, discutimos teoricamente a contribuição de espalhamnetos elétron-magnon à parte da resistividade elétrica que depende da temperatura, em metais e ligas magnéticas, no limite de baixas temperaturas. / In this work we study the conductivity problem by spin up and spin down eléctron currents, taking spin-flip process into account. In particular we discuss theoretically the low temperature contribution to the temperature-dependent part of the electrical resistivity from electron-magnon scattering in magnetic metals and dilute alloys.

Medidas de resistividade elétrica foram realizadas nas ligas de Heusler cu 2Mn (Al 1 -xSnx), onde x =O; 0,05; 0,10 e 0,15, no intervalo de temperaturas de 4,2 a 800°K. Foram também efetua das medidas nas ligas de Heusler Ni 2MnX,. com X = In, Sn ou Sb, no intervalo de 4,2 a 300°K . As curvas experimentais mostram clar amente a importância do caráter fe rromagnetico nas re sistivi dades das ligas. Os resultados obtidos para as ligas de cobre, bem como para a liga Ni 2MnSn, estão em concórdância com uma interpretação em termos dos modelos de Bloch-Grüneisen e de desordem de spin, e falham quando tentamos obter evidên cias de espalhamento s-d para os elétrons de condução. Esse não é o caso para as ligas Ni 2Mnln e Ni 2MnSb, em que a presença de processo de espalhamento eletrônico interbanda (s-d), via fonon, foi detectada. Especialmente para as duas últimas ligas, são sugeridas experiências de calor especifico e de foto-emissividade eletrônica. / Electrical resistivity measurements have been performed on the Cu 2Mn (Al 1 -xsnx) Heusler alloys, where x =O, 0.05, 0.10 and 0.15, in the temperature range of 4.2 to 800 o K. Measurements have also been made on the Ni 2MnX Heusler alloys, with X = In, Sn or Sb, in the range of 4.2 to 300°K. The experimental curves clearly show the importance of the ferromagnetic character on the alloys resistivities. The results obtained for the copper allooys, as well as for the Ni 2MnSn alloy, are in ágreement with an interpretation in terms of Bloch-Grüneisen and spin-disorder models, and fail to provide evidences of s-d scattering for the conduction electrons. This is not the case for the Ni 2Mnln and Ni 2MnSb alloys, in which the presence of (s-d) interband electronic scattering process, via phonon, was detected. Specially for the two last alloys specific heat and electronic photo-emissivity experiments are suggested.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-07-26T12:08:41Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 7422043 bytes, checksum: 1d9970b2ba8467fcca2eb013b0ce69e4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-26T12:08:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 7422043 bytes, checksum: 1d9970b2ba8467fcca2eb013b0ce69e4 (MD5) Previous issue date: 1992-04-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente trabalho, realizado no Laboratório de Instrumentação do Departamento de Física da UFV, consistiu no desenvolvimento de fluxímetros termoelétricos de boa precisão e baixo custo. Os fluxímetros desenvolvidos, que têm como sensores termopilhas obtidas por eletrodeposição, foram calibrados, usando-se uma metodologia de calibração simples e eficiente. Foram determinados também os tempos de resposta dos mesmos. Os fluxímetros foram testados, em campo, no experimento micrometeorológico realizado no Centro Experimental Aramar (CEA), em Iperó, SP, de 11 a 22 de março de 1991, coordenado pelo Departamento de Ciências Atmosféricas do Instituto Astronômico e Geofísico da USP. Foram feitas medidas de condutividade térmica para diversos tipos de solo, inclusive em função do seu teor de umidade, com a finalidade de se poder quantificar as perturbações ocasionadas pela diferença de condutividade térmica do sensor e do meio onde ele está inserido.

Amostras de antimoneto de cobalto, preparadas pela fusão de quantidades estequi- ométricas de Co e Sb, foram submetidas a diferentes condições de pressão, temperatura e tempo com objetivo de maximizar a produção de uma fase de alta pressão previamente ob- servada em experimentos com uma câmara de bigornas de diamantes. A partir dos dados de difração de raios X (convencional e síncrotron), refinamentos Rietveld foram realizados para determinar a composição de fases e os parâmetros estruturais. O maior rendimento foi obtido a 7,7 GPa, 550 ◦C e, ao menos, 5 min de processamento (89(2)% em massa da fase de SbxCoSb3−x).O método de maximização da entropia foi utilizado para obtenção de mapas de densidade eletrônica da fase SbxCoSb3−x à temperatura ambiente e a 155 ◦C. Os resultados revelaram uma distribuição de carga com um conjunto de seis máximos fora do centro da cavidade em condições ambiente, compatível com o sítio 12d do grupo espacial de simetria Im3. A 155 ◦C a distribuição da densidade de carga associada ao átomo inserido na cavidade está uniformemente distribuída por cerca de 0,5 Å a partir do centro da cavidade (sítio 2a), ao longo de seis direções equivalentes. O pico endotérmico observado em resul- tados de calorimetria exploratória de varredura a 145 ◦C foi atribuido à transição reversível da espécie hóspede, do sítio 12d para o sítio 2a. A carga total dentro da cavidade, obtida a partir da análise de Bader, foi de aproximadamente 50,6e. Isto confirma a hipótese original de que são átomos de Sb que se encontram dentro da cavidade do antimoneto de cobalto. Contudo, o mecanismo de formação da fase SbxCoSb3−x em alta pressão e alta temperatura é diferente daquele nos experimentos com a câmara de bigornas de diamantes. Nas amostras processadas a 7,7 GPa e 550 ◦C são encontradas as fases Sb0,20CoSb2,80, CoSb2,79 e CoSb2, sendo que a primeira é formada pela inserção de Sb resultante da decomposição do antimo- neto de cobalto. A condutividade térmica e o coeficiente Seebeck foram medidos para esta amostra e, usando modelos para materiais compósitos, as propriedades termoelétricas foram estimadas para as fases CoSb2,79 e Sb0,20CoSb2,80. A condutividade térmica do CoSb2,79 e Sb0,20CoSb2,80 é igual a 1,5 W·m−1· ◦C−1 e 1,4 W·m−1· ◦C−1, respectivamente, à tempe- ratura ambiente. De acordo com os resultados obtidos para o coeficiente Seebeck, as fases CoSb2,79 e Sb0,20CoSb2,80 apresentam comportamento semicondutor tipo n. A figura de mé- rito termoelétrico do Sb0,20CoSb2,80 é cerca de 33% maior que a do CoSb2,79 à temperatura ambiente. / Cobalt antimonide samples, prepared by melting stoichiometric quantities of Co and Sb, were submitted to different conditions of pressure, temperature and time, aiming to maximize the production of the high pressure phase previously observed in experiments with a diamond anvil cell. From x-ray powder diffraction data (both conventional and syn- chrotron), Rietveld refinements were performed to determine the phase composition and structural parameters. The maximum yield was obtained at 7.7 GPa, 550 ◦C and, at least, 5 min of processing (89(2)wt.% of SbxCoSb3−x phase). The maximum-entropy method was used to obtain electronic charge density maps for SbxCoSb3−x at room temperature and at 155 ◦C. The results revealed a charge distribution with a set of six maxima off the center of the cage at ambient conditions, compatible with 12d site of Im3 space group. At 155 ◦C the charge density distribution associated to the guest atom is evenly spread over about 0.5 Å from the center of the cage (2a site), along six equivalent directions. The endothermic peak previously observed in differential scanning calorimetry analysis at 145 ◦C was thus attribu- ted to the reversible transition guest species, 12d site to 2a site. The total charge inside the cage, obtained from Bader’s analysis, was approximately 50,6e. This confirms the original hypothesis that Sb atoms occupy the cages of the cobalt antimonide. However, the forma- tion mechanism of the SbxCoSb3−x phase at high pressure and high temperature is different from that in the experiments with the diamond anvil cell. Indeed, in samples processed at 7.7 GPa and 550 ◦C we observe the presence of Sb0.20CoSb2.80, CoSb2.79 and CoSb2 phases, end evidences suggest that the former is formed by insertion of Sb resulting from decompo- sition of cobalt antimonide. Thermal conductivity and Seebeck coefficient were measured for this sample and, using models for composite materials, the thermoelectric properties were estimated for CoSb2.79 and Sb0.20CoSb2.80 phases. Thermal conductivity of CoSb2.79 and Sb0.20CoSb2.80 is 1.5 W·m−1· ◦C−1 and 1.4 W·m−1· ◦C−1, respectively, at room tem- perature. According to the results obtained for the Seebeck coefficient, the CoSb2.79 and Sb0.20CoSb2.80 phases exhibit n-type semiconducting behavior. The thermoelectric figure of merit for Sb0.20CoSb2.80 is about 33% greater than that for CoSb2.79 at room temperature.

Discute-se os resultados experimentais de resistividade elétrica de ligas de Heusler, B2 e C1b. Obtém-se sistemáticas comuns ás várias ligas em temperaturas altas e intermediárias e faz-se a sua interpretação. Evidencia-se o surgimento de um espelhamento magnético somente acima de 20 K em algumas ligas, enquanto que outras ligas apresentam resistividades em baixas temperaturas que ainda fogem à interpretação precisa. Pela primeira vez são apresentados resulados de ESCA em ligas de Heusler. / Experimental electrical resistivity results in Heusler, B2 and C1b are discussed. The systematics common to the various alloys can be explained in the intermediate and high temperature range. Some alloys show magnetic scattering only above 20 K, while other alloys still present interpretation difficulties in the low temperature range. ESCA results are presented for the first time in Heusler alloys.

Submitted by Edileide Reis (leyde-landy@hotmail.com) on 2014-09-24T12:13:02Z No. of bitstreams: 1 Ariston de Lima Cardoso.pdf: 8292451 bytes, checksum: baee330c9a548cb8801e98420285b75b (MD5) / Approved for entry into archive by Jose Neves (neves@ufba.br) on 2016-06-03T21:34:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Ariston de Lima Cardoso.pdf: 8292451 bytes, checksum: baee330c9a548cb8801e98420285b75b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-03T21:34:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ariston de Lima Cardoso.pdf: 8292451 bytes, checksum: baee330c9a548cb8801e98420285b75b (MD5) / Neste estudo, desenvolvemos um modelo para predizer a condutividade térmica de rochas íntegras a partir de medidas em misturas binárias de grãos dessas rochas. Primeiramente, medimos a densidade e a condutividade térmica das amostras das rochas íntegras. As amostras foram, em seguida, moídas e medimos a condutividade térmica efetiva de misturas preparadas com grãos dessas rochas em diferentes porosidades usando ar como saturante. Usando o modelo flexível de condução térmica desenvolvido neste estudo, denominado Geoterm, e a regra da mistura generalizada devida a Korvin, calculamos os valores médios dos fatores numéricos das equações desses dois modelos e, com essas equações, predissemos a condutividade térmica da rocha íntegra pelo ajuste das equações desses modelos com os dados experimentais. Ainda com essas equações e com os dados das rochas íntegras e das misturas, predissemos a condutividade térmica efetiva das amostras para as várias porosidades das misturas. Os resultados preditos para a amostra íntegra, quando comparados aos valores medidos, apresentaram discrepâncias pequenas e grandes, consequência de a faixa de variação da condutividade térmica das rochas ser bem larga resultando em faixas também largas para os fatores numéricos das duas equações. Os valores preditos pelos modelos Geoterm e Korvin para condutividade térmica efetiva mostraram, igualmente à expressão empírica de Woodside e Messener (1961), menores discrepâncias quando comparadas àquelas de outros modelos verificados neste estudo. / Abstract In this study, we developed a model to predict the thermal conductivity of full rocks from measurements on biphasic mixtures of grains of these rocks. Firstly, we measured the density and thermal conductivity of the full rock samples. The full samples were then grounded and we measured the effective thermal conductivity of mixtures prepared with grains of these rocks in different porosities using air as saturating. Using the flexible model of thermal conduction developed in this study, which we call Geoterm, and the rule of generalized mixture due to Korvin, we calculated the average values of the numerical factors of the equations of these two models and, with these equations, we predicted the thermal conductivity of the integrity rock by adjusting the equations of these models with experimental data. Even with these equations and the data of the integrity rocks and mixtures, we predicted the effective thermal conductivity of the samples for the various porosities of the mixtures. The predicted results for the full rock, as compared to the measured values, showed small and large discrepancies due to the large variation range of the thermal conductivity of the full rocks, resulting in ranges also wide for the numerical factors of the two equations. The values predicted by the Geoterm and Korvin models for effective thermal conductivity showed, the same way as Woodside and Messener (1961) empirical expression, lower discrepancies when compared to those of other models observed in this study. Keywords: rock thermal conductivity, effective thermal conductivity, binary mixture model.

Neste trabalho estudamos o problema da condução utilizando o modelo das duas correntes de elétrons de spins opostos, incluindo efeitos de espalhamento com inversão de spin. Em particular, discutimos teoricamente a contribuição de espalhamnetos elétron-magnon à parte da resistividade elétrica que depende da temperatura, em metais e ligas magnéticas, no limite de baixas temperaturas. / In this work we study the conductivity problem by spin up and spin down eléctron currents, taking spin-flip process into account. In particular we discuss theoretically the low temperature contribution to the temperature-dependent part of the electrical resistivity from electron-magnon scattering in magnetic metals and dilute alloys.

Discute-se os resultados experimentais de resistividade elétrica de ligas de Heusler, B2 e C1b. Obtém-se sistemáticas comuns ás várias ligas em temperaturas altas e intermediárias e faz-se a sua interpretação. Evidencia-se o surgimento de um espelhamento magnético somente acima de 20 K em algumas ligas, enquanto que outras ligas apresentam resistividades em baixas temperaturas que ainda fogem à interpretação precisa. Pela primeira vez são apresentados resulados de ESCA em ligas de Heusler. / Experimental electrical resistivity results in Heusler, B2 and C1b are discussed. The systematics common to the various alloys can be explained in the intermediate and high temperature range. Some alloys show magnetic scattering only above 20 K, while other alloys still present interpretation difficulties in the low temperature range. ESCA results are presented for the first time in Heusler alloys.