Made available in DSpace on 2017-07-21T19:26:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MonicaMurer.pdf: 7501016 bytes, checksum: 7aee9ab8db55a0a20785486d27a7b918 (MD5) Previous issue date: 2012-03-09 / This work presents a systematic study of the effects of CeO2 addition to the superconductor system (Gd1-xCex)Ba2Cu3O7–δ, with 0,0 x 0,05, in polycrystalline form. Samples were obtained following the solid state reaction standard technique in which high purity chemical precursors (99,99%) were employed, Gd2O3, CeO2, BaCO3 and CuO. For the structural characterization of the samples, X- ray diffraction and scan electronic microscopy (SEM) were used. Physical properties characterization and critical exponent analysis were carried out from the electrical resistivity measurements at different temperatures. Results obtained, from the electrical resistivity measurements as a function of temperature revealed that CeO2 addition produces reduction of the superconductor normal transition temperature, widening the temperature interval in which the superconductor normal transition occurs, highlights the granular nature of the system making it more sensitive to the current effects and leads to a splitting of the parity transition. The analysis of fluctuations above TC presented two regimes, first a tridimensional homogeneous Gaussian regime ahead TC and, in the TC very proximal region the genuinely critical fluctuations regime, in which the exponents are interpreted as those foreseen by the universality class 3D-XY. A critical fluctuation regime with exponents λ = 0,25 λ = 0,18 and λ = 0.08, for which there is no consistent theoretical foundation, was also observed. In the paracoherent region, below TC, in the TC0 immediate surroundings, exponents found presented values correspondent to the paracoherent transition, coherent of granular order. / Neste trabalho é apresentado um estudo sistemático dos efeitos da adição de CeO2 no sistema supercondutor (Gd1-xCex)Ba2Cu3O7, com 0,0 0,05, na forma policristalina. As amostras foram obtidas seguindo a técnica padrão de reação de estado sólido onde foram utilizados precursores químicos de alta pureza (99,99%), Gd2O3, CeO2, BaCO3 e CuO. A caracterização estrutural das amostras foi realizada com auxílio da técnica de difração de raio X e de imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV). A caracterização das propriedades físicas e a análise dos expoentes críticos foram realizadas a partir de medidas da resistividade elétrica contra a temperatura. Os resultados obtidos, a partir de medidas de resistividade elétrica em função da temperatura mostram que a adição do CeO2 provoca redução na temperatura da transição normal supercondutora, alargamento no intervalo de temperaturas no qual ocorre a transição normal supercondutora, acentua o caráter granular do sistema tornando-o mais sensível aos efeitos de corrente e induz um desdobramento na transição de pareamento. A análise das flutuações acima de TC revela dois regimes, primeiro um regime gaussiano homogêneo tridimensional mais distante de TC e, na região muito próxima de TC o regime de flutuações genuinamente críticas, onde os expoentes são interpretados como aqueles previstos pela classe de universalidade 3D-XY. Foi observado também, um regime de flutuações críticas com expoentes λ = 0,25, λ = 0,18 e λ = 0.08, que não possuem ainda uma fundamentação teórica consistente. Na região paracoerente, abaixo de TC, nas vizinhanças imediatas de TC0, os expoentes encontrados apresentam valores correspondentes à transição paracoerente-coerente de ordem granular. Palavras-chave: supercondutividade, cério, sistema (Gd1-xCex)Ba2Cu3O7.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Nesta dissertação, foram investigadas as propriedades magnéticas e magnetocalóricas nos compostos intermetálicos de terras-raras Gd1-xDyxAl2 (x = 0, 0.25, 0.50, 0.75 e 1.00) usando abordagens teórica e experimental. Do ponto de vista teórico, a série Gd1-xDyxAl2 foi descrita através de um modelo para o hamiltoniano magnético, incluindo o efeito Zeeman, interação de troca e a anisotropia de campo elétrico cristalino. As entropias da rede e eletrônica foram consideradas nas aproximações de Debye e de gás de elétrons livres, respectivamente. A parte experimental inclui a preparação do material, sua caracterização e medidas das quantidades magnéticas e magnetocalóricas. Os resultados experimentais e os cálculos teóricos da variação adiabática da temperatura (ΔTad) e da variação isotérmica da entropia (ΔS T), sob variações de campo magnético ao longo da direção de fácil magnetização, estão de bom acordo. O efeito da aplicação do campo magnético ao longo de uma direção de difícil magnetização foi estudado e as componentes da magnetização em função da temperatura foram investigadas. Também foi observado que a temperatura de reorientação de spin, TR, diminui quando a intensidade do campo magnético aumenta. Além disso, as concentrações molares ótimas de um material híbrido formado pelos compostos Gd1-xDyxAl2 (x = 0, 0.25, 0.50, 0.75 e 1.00) foram simuladas usando um método numérico de matriz proposto por Smaili e Chahine. O compósito apresenta um bom intervalo de temperatura para um refrigerador magnético de 60 até 170 K. / In this work, the magnetic and magnetocaloric properties were investigated in the rare earth intermetallic compounds Gd1-xDyxAl2 (x = 0, 0.25, 0.50, 0.75 e 1.00) using both theoretical and experimental approaches. From theoretical point of view, the Gd1-xDyxAl2 series was described through a magnetic model Hamiltonian including the Zeeman effect, exchange interaction and the crystalline electrical field anisotropy. The crystalline and electronic entropies were considered in Debye and free electrons gas approximations, respectively. The experimental work included the material preparation, characterization and measurements of magnetic and magnetocaloric quantities. Good agreement between experimental data and calculations were obtained for the adiabatic temperature change (ΔTad) and the isothermal entropy change (ΔS T), upon applied magnetic field changes along the easy magnetic direction. The effect of magnetic field applied along non easy magnetic direction was studied and the temperature dependence of the magnetization components was full investigated. Also, we observed that the spin reorientation temperature, TR, decreases when the magnetic field intensity increases. Besides, the optimal molar concentrations of the hybrid material formed by compounds Gd1-xDyxAl2 (x = 0, 0.25, 0.50, 0.75 e 1.00) were simulated using numerical matrix method proposed by Smaïli and Chahine. The obtained composite presents a good temperature interval for magnetic refrigeration from 60 to 170 K.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Nesta dissertação, foram investigadas as propriedades magnéticas e magnetocalóricas nos compostos intermetálicos de terras-raras Gd1-xDyxAl2 (x = 0, 0.25, 0.50, 0.75 e 1.00) usando abordagens teórica e experimental. Do ponto de vista teórico, a série Gd1-xDyxAl2 foi descrita através de um modelo para o hamiltoniano magnético, incluindo o efeito Zeeman, interação de troca e a anisotropia de campo elétrico cristalino. As entropias da rede e eletrônica foram consideradas nas aproximações de Debye e de gás de elétrons livres, respectivamente. A parte experimental inclui a preparação do material, sua caracterização e medidas das quantidades magnéticas e magnetocalóricas. Os resultados experimentais e os cálculos teóricos da variação adiabática da temperatura (ΔTad) e da variação isotérmica da entropia (ΔS T), sob variações de campo magnético ao longo da direção de fácil magnetização, estão de bom acordo. O efeito da aplicação do campo magnético ao longo de uma direção de difícil magnetização foi estudado e as componentes da magnetização em função da temperatura foram investigadas. Também foi observado que a temperatura de reorientação de spin, TR, diminui quando a intensidade do campo magnético aumenta. Além disso, as concentrações molares ótimas de um material híbrido formado pelos compostos Gd1-xDyxAl2 (x = 0, 0.25, 0.50, 0.75 e 1.00) foram simuladas usando um método numérico de matriz proposto por Smaili e Chahine. O compósito apresenta um bom intervalo de temperatura para um refrigerador magnético de 60 até 170 K. / In this work, the magnetic and magnetocaloric properties were investigated in the rare earth intermetallic compounds Gd1-xDyxAl2 (x = 0, 0.25, 0.50, 0.75 e 1.00) using both theoretical and experimental approaches. From theoretical point of view, the Gd1-xDyxAl2 series was described through a magnetic model Hamiltonian including the Zeeman effect, exchange interaction and the crystalline electrical field anisotropy. The crystalline and electronic entropies were considered in Debye and free electrons gas approximations, respectively. The experimental work included the material preparation, characterization and measurements of magnetic and magnetocaloric quantities. Good agreement between experimental data and calculations were obtained for the adiabatic temperature change (ΔTad) and the isothermal entropy change (ΔS T), upon applied magnetic field changes along the easy magnetic direction. The effect of magnetic field applied along non easy magnetic direction was studied and the temperature dependence of the magnetization components was full investigated. Also, we observed that the spin reorientation temperature, TR, decreases when the magnetic field intensity increases. Besides, the optimal molar concentrations of the hybrid material formed by compounds Gd1-xDyxAl2 (x = 0, 0.25, 0.50, 0.75 e 1.00) were simulated using numerical matrix method proposed by Smaïli and Chahine. The obtained composite presents a good temperature interval for magnetic refrigeration from 60 to 170 K.