Foram feitos estudos das propriedades magnéticas e estruturais em nanofios de níquel em uma lâmina de alumínio. As amostras foram obtidas através da anodização em duas etapas, seguida de uma eletrodeposição AC. Foi verificado que o aumento do potencial usado nas anodizações acarretam em um aumento do tamanho dos grãos cristalinos de níquel e dos diâmetros dos nanofios. O tamanho dos grãos de níquel e dos diâmetros dos nanofios variaram, respectivamente, entre 10 a 20 nm e 30 a 50 nm. As amostras apresentam alta anisotropia de forma, com coercividade entre 565 a 725 Oe. As interações magnéticas foram estudadas através das curvas `delta´M, estas mostraram que as interações desmagnetizantes são dominantes nestes sistemas. O modelo de Stoner-Wohlfarth, acréscido de um termo de interação foi utilizado para simular e interpretar o comportamento magnético dos nanofios. Através dos resultados numéricos e experimentais foi verificado que a componente reversível (Mrev) da magnetização independe do estado inicial do sistema, diferentemente do comportamento para a componente irreversível (Mirr). Através da análise das curvas de Mrev(Mirr)Hi , provenientes dos resultados numéricos e experimentais, foi verificado que existe um forte indicativo quanto ao modo de inversão da magnetização por curling, para nanofios / Studies of magnetic and structural properties of nickel nanowires deposited on nanoporous alumina membranes were carried out. The samples were obtained by a two-step anodization, followed by an AC electrodeposition. It was noted that the diameters of the nanowires and the crystalline grain size of the deposited nickel increase with the anodization voltage. The mean diameters and the grain sizes varied from 10 to 20 nm and from 30 to 50 nm, respectively. The samples exhibited a strong shape anisotropy, with coercivities between 565 and 725 Oe. Magnetic interactions were studied via `delta´M curves, which showed that the dominant interactions are rather demagnetizing in these systems. An interacting Stoner-Wohlfarth model was developed to simulate and reproduce the magnetic behavior of the nanowires. From the comparison between numerical and experimental results (which exhibit excellent agreement), it was noted that reversible components of magnetization (Mrev) do not depend on the initial state of the system, whereas irreversible components (Mirr) do. From the analysis of Mrev(Mirr)Hi curves of numerical and experimental results, it was noted that there is strong evidence for the curling magnetization reversal mode for these systems

Submitted by Maria Aparecida (cidazen@gmail.com) on 2017-05-17T12:56:09Z No. of bitstreams: 1 Emanoel Laurertan.pdf: 6139159 bytes, checksum: fd73d36355b7767418dd1da09e0e7b80 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-17T12:56:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Emanoel Laurertan.pdf: 6139159 bytes, checksum: fd73d36355b7767418dd1da09e0e7b80 (MD5) Previous issue date: 2015-07-10 / CAPES, FAPEMA,CNPQ / Magnetic and magnetocaloric properties of RPtGa (R = Dy, Ho e Er) and HoTSi (T = Mn, Co e Cu) compound have been studied. The samples crystallographic phase was confirmed by X-ray diffraction and Rietveld refinement analysis. Magnetization analysis show that RPtGa compounds exhibit antiferromagnetic ordering, with Néel temperature (TN) around 15 K, 6,3 K and 4 K for R = Dy, Ho and Er, respectively. HoMnSi and HoCuSi compounds present antiferromagnetic ordering at TN = 15 K and 7 K, respectively, while HoCoSi shows ferromagnetic ordering around 15 K. The external magnetic field application induces metamagnetic transitions in these materials (except for HoCuSi) below TN. However, the magnetic moment at T = 2 K and H = 50 kOe is smaller than the respective effective magnetic moment values in the metallic matrix (μeff), indicating that not all spins are aligned with external applied field. A large peak in the isothermal entropy change (- SM) curves, associated with the magnetic transition, is observed for all studied compounds. Negative magnetocaloric effect (MCE) was observed for RPtGa and HoMnSi samples due to antiferromagnetic ordering. Significant values of -ΔSM and adiabatic temperature change (ΔTad) were obtained in a relatively large temperature range (~15 K) for HoPtGa compound, evidencing a table like behavior. The maximum values of -ΔSM and the relative cooling power (RCP) obtained were 20.4 J/kgK and 475.14 J/kg for HoCoSi, and 31.2 J/kgK and 592.18 J/kg for HoCuSi, respectively, at H = 50 kOe, which suggest that these compounds belongs to a magnetic materials class with giant MCE. The RPtGa maximum values of Tad obtained in this work were comparable or even bigger than the respective values reported in literature for others RTX compounds, in the same temperature range. Furthermore, the observed magnetocaloric properties such as table like behavior and giant MCE without hysteresis losses, indicate that the compounds studies in this works present interesting magnetocaloric properties for application as refrigerant material in cryogenic temperatures (T < 20 K). / Neste trabalho, apresentamos um estudo das propriedades magnéticas e magnetocalóricas dos compostos das séries RPtGa (R = Dy, Ho e Er) e HoTSi (T = Mn, Co e Cu). Medidas de difração de raios X e o refinamento Rietveld dos difratogramas comprovaram que as amostras apresentam a fase cristalográfica. Medidas de magnetização mostram que os compostos da série RPtGa apresentam ordenamento antiferromagnético com temperatura de Néel (TN) em torno de 15 K, 6,3 K e 4 K para R = Dy, Ho e Er, respectivamente. Os compostos HoMnSi e HoCuSi apresentam ordenamento antiferromagnético em TN = 15 K e 7 K, respectivamente, enquanto HoCoSi ordena-se ferromagneticamente em 15 K. A aplicação de campo magnético externo induz transições metamagnéticas nesses materiais (exceto no HoCuSi) abaixo de TN. Porém, os valores do momento magnético em T = 2 K e H = 50 kOe é menor que os respectivos valores do momento efetivo do íon magnético na matriz metálica (μeff), indicando que nem todos os spins estão orientados com o campo. Em todos os compostos estudados, observou-se um pico alargado nas curvas de variação isotérmica da entropia (- SM) associado com a transição magnética. Efeito magnetocalórico (EMC) negativo, foi observado para as amostras RPtGa e HoMnSi, devido ao ordenamento antiferromagnético. Valores significativos de -ΔSM e da variação adiabática da temperatura (ΔTad) foram obtidos em uma região relativamente ampla de temperatura (~15K), evidenciando características de um comportamento tipo “table-like” no composto HoPtGa. Os valores máximos de -ΔSM e o poder de resfriamento relativo (RCP) obtidos para HoCoSi ( = 20,4 e RCP = ) e HoCuSi ( = 31,2 J/kgK e RCP = ) em ΔH = 50 kOe, sugerem que estes compostos pertencem a classe dos materiais magnéticos com EMC gigante. Os valores máximos de ΔTad obtidos para os compostos RPtGa são comparáveis ou até maiores que os obtidos para outros compostos da família RTX reportados na literatura, no mesmo intervalo de temperatura. Além disso, as propriedades magnetocalóricas observadas, tais como EMC tipo “table-like” e EMC gigante, sem perdas por histerese, indicam que os compostos estudados neste trabalho possuem propriedades magnetocalóricas interessantes para a aplicação como material refrigerante em temperaturas criogênicas (T < 20K).

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-05-28T12:03:20Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_InversaoMomentosFonte.pdf: 26856422 bytes, checksum: 4c2d4fd4c3ccfc0072a0e1986811b2a7 (MD5) / Rejected by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br), reason: Indexar os assuntos on 2014-08-07T16:14:12Z (GMT) / Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-08-19T12:49:34Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_InversaoMomentosFonte.pdf: 26856422 bytes, checksum: 4c2d4fd4c3ccfc0072a0e1986811b2a7 (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2014-08-20T11:56:40Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_InversaoMomentosFonte.pdf: 26856422 bytes, checksum: 4c2d4fd4c3ccfc0072a0e1986811b2a7 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-20T11:56:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_InversaoMomentosFonte.pdf: 26856422 bytes, checksum: 4c2d4fd4c3ccfc0072a0e1986811b2a7 (MD5) Previous issue date: 1993 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / UFPA - Universidade Federal do Pará / A inversão de momentos de fonte gravimétrica tridimensional é analisada em duas situações. Na primeira se admite conhecer apenas a anomalia. Na segunda se admite conhecer, além da anomalia, informação a priori sobre o corpo anômalo. Sem usar informação a priori, mostramos que é possível determinar univocamente todo momento, ou combinação linear de momentos, cujo núcleo polinomial seja função apenas das coordenadas Cartesianas que definem o plano de medida e que tenha Laplaciano nulo. Além disso, mostramos que nenhum momento cujo núcleo polinomial tenha Laplaciano não nulo pode ser determinado. Por outro lado, informação a priori é implicitamente introduzida se o método de inversão de momentos se baseia na aproximação da anomalia pela série truncada obtida de sua expansão em multipolos. Dado um centro de expansão qualquer, o truncamento da série impõe uma condição de regularização sobre as superfícies equipotenciais do corpo anômalo, que permite estimar univocamente os momentos e combinações lineares de momentos que são os coeficientes das funções-bases da expansão em multipolos. Assim, uma distribuição de massa equivalente à real é postulada, sendo o critério de equivalência especificado pela condição de ajuste entre os campos observado e calculado com a série truncada em momentos de uma ordem máxima pré-estabelecida. Os momentos da distribuição equivalente de massa foram identificados como a solução estacionária de um sistema de equações diferenciais lineares de 1a. ordem, para a qual se asseguram unicidade e estabilidade assintótica. Para a série retendo momentos até 2a. ordem, é implicitamente admitido que o corpo anômalo seja convexo e tenha volume finito, que ele esteja suficientemente distante do plano de medida e que a sua distribuição espacial de massa apresente três planos ortogonais de simetria. O método de inversão de momentos baseado na série truncada (IMT) é adaptado para o caso magnético. Para este caso, mostramos que, para assegurar unicidade e estabilidade assintótica, é suficiente pressupor, além da condição de regularização, a condição de que a magnetização total tenha direção e sentido constantes, embora desconhecidos. O método IMT baseado na série de 2a. ordem (IMT2) é aplicado a anomalias gravimétricas e magnéticas tridimensionais sintéticas. Mostramos que se a fonte satisfaz as condições exigidas, boas estimativas da sua massa ou vetor momento de dipolo anômalo total, da posição de seu centro de massa ou de momento de dipolo e das direções de seus três eixos principais são obtidas de maneira estável. O método IMT2 pode falhar parcialmente quando a fonte está próxima do plano de medida ou quando a anomalia tem efeitos localizados e fortes de um corpo pequeno e raso e se tenta estimar os parâmetros de um corpo grande e profundo. Definimos por falha parcial a situação em que algumas das estimativas obtidas podem não ser boas aproximações dos valores verdadeiros. Nas duas situações acima descritas, a profundidade do centro da fonte (maior) e as direções de seus eixos principais podem ser erroneamente estimadas, embora que a massa ou vetor momento de dipolo anômalo total e a projeção do centro desta fonte no plano de medida ainda sejam bem estimados. Se a direção de magnetização total não for constante, o método IMT2 pode fornecer estimativas erradas das direções dos eixos principais (mesmo se a fonte estiver distante do plano de medida), embora que os demais parâmetros sejam bem estimados. O método IMT2 pode falhar completamente se a fonte não tiver volume finito. Definimos por falha completa a situação em que qualquer estimativa obtida pode não ser boa aproximação do valor verdadeiro. O método IMT2 é aplicado a dados reais gravimétricos e magnéticos. No caso gravimétrico, utilizamos uma anomalia situada no estado da Bahia, que se supõe ser causada por um batólito de granito. Com base nos resultados, sugerimos que as massas graníticas geradoras desta anomalia tenham sido estiradas na direção NNW e adelgaçadas na direção vertical durante o evento compressivo que causou a orogênese do Sistema de Dobramentos do Espinhaço. Além disso, estimamos que a profundidade do centro de massa da fonte geradora é cerca de 20 km. No caso magnético, utilizamos a anomalia de um monte submarino situado no Golfo da Guiné. Com base nos resultados, estimamos que o paleopolo magnético do monte submarino tem latitude 50°48'S e longitude 74°54'E e sugerimos que não exista contraste de magnetização expressivo abaixo da base do monte submarino. / The inversion of three-dimensional gravity source moments is analyzed in two situations. In the first one only the anomalous field is assumed to be known. In the second situation a priori information about the anomalous body is assumed to be known besides the field data. Without using a priori information, we show that it is possible to determine uniquely any moment, or linear combination of moments, whose polynomial kernel: (a) is not a function of the Cartesian coordinate which is orthogonal to the measuring plane and (b) has null Laplacian. Besides, we show that it is impossible to determine any moment whose polynomial kernel has non-null Laplacian. On the other hand, we show that a priori information is implicitly introduced if the source moment inversion method is based on the approximation of the anomalous field by the truncated series obtained from its multipole expansion. Given any center of expansion, the series truncation impores a regularization condition on the equipotential surfaces of the anomalous body that allows the moments and linear combination of moments (which are the coefficients of the multipole expansion basis function) to be uniquely estimated. So, a mass distribution equivalent to the real mass distribution is postulated, being the equivalence criterion specified by the fitting conditions between the observed anomaly and the anomaly calculated with the truncated multipole expansion series. The highest order for the retained terms in the truncated series is specified by the previously defined maximum order for the moments. The moments of the equivalent mass distribution were identified as the stationary solution of a system of first order linear differential equations, for which uniqueness and assymptotic stability are assured. For the series having moments up to 2nd order, it is implicitly assumed that the anomalous body: (1) has finite volume, (2) that it is sufficiently far from the measuring plane and (3) that its spatial naass distribution is convex and presents three orthogonal planes of symmetry. The source moment inversion method based on the approximation of the anomalous field by a truncated series (MIT) is adapted to the magnetic case. In this case, we show that in order to guarantee uniqueness and assymptotic stability it is sufficient to assume, besides the regularization condition, that the total magnetization has constant but unknown direction. The MIT method based on the 2nd order series (MIT2) is applied to three-dimensional synthetic gravity and magnetic anomalies. If the source satisfies all imposed conditions, we show that it is possible to obtain in a stable way good estimates of the total anomalous mass or dipole moment vector, of the position of center of mass or dipole moment and of the directions of all three principal axes. A partia' failure of MIT2 method may occur either if the source is dose to the measuring plane or if the anomaly presents a localized but strong effect due to a shallow and small body and an attempt is made to estimate the moments of a large and deep body. By partial failure we mean the situation when some of the estimates may be poor aproximations of the true values. In these two cases we show that the estimates of the depth and the directions of the principal axes of the (main) source may be poor but the estimates of the total anomalous mass or dipole moment vector and the projection on the measuring plane of the center of mass or dipole moment of the source are good. If the total magnetization direction is not constant, MIT2 method may produce poor estimates of the directions of the principal axes (even if the source is far from the measuring plane) but good estimates are obtained for the other parameters. A complete failure of MIT2 method may occur if the source does not have finite volume. By complete failure we mean the situation when any obtained estimate may be a poor aproximation of the true value. MIT2 method is applied to real gravity and magnetic data. In the gravimetric case we used an anomaly located in Bahia state, Brazil, which is assumed to be produced by the presence of a large granitic body. Based on the inversion results, we propose that the grafite was deformed into an oblate ellipsoid during the compressive event that generated the Middle Proterozoic Espinhaço orogeny. The center of mass estimated for this body is about 20 km. In the magnetic case, we used an anomaly produced by a seamount located in the Gulf of Guinea. Based on the inversion results, we estimate a magnetic palaeopole for the seamount at 50°48'S and 74°54'E and we suggest that no important magnetization contrast exists below the bottom of the seamount.

Os aços semi processados, utilizados para a fabricação de lâminas de rotor e estator, são adquiridos das Siderúrgicas e após serem estampados em sua forma final, devem ser submetidos a um tratamento térmico de recozimento, o qual tem o objetivo de melhorar as propriedades magnéticas desse aço. Se esse tratamento térmico for realizado sob condições impróprias, os elementos dissolvidos na matriz que apresentam certa afinidade com o oxigênio reagirão com o mesmo, favorecendo assim a formação de uma camada de óxidos interna. Essa camada é considerada vilã para esses aços por deteriorar suas propriedades magnéticas, ou seja, diminui a permeabilidade magnética e aumenta a perda magnética. A formação desses óxidos ocorre durante o tratamento térmico devido ao demasiado tempo de exposição do aço e a temperaturas elevadas e elevado potencial de oxigênio, o que influencia diretamente na espessura e na morfologia da camada de óxido formada. Aços semi processados cuja somatória dos teores de Si e Al estão entre 0,5 e 2,0% em peso são particularmente mais susceptíveis a oxidação interna durante essa etapa. Então, identificar a influência do potencial de oxigênio na formação dessa camada, quantificar seus efeitos deletérios nas propriedades magnéticas e buscar melhorias de processo para minimizar os valores de perdas e maximizar a permeabilidade magnética são atualmente, de fundamental importância tecnológica. / Semi processed electrical steels, used for the manufacture of rotor and stator laminations are acquired from Steel Markers and after being punched in its final shape, must undergo an annealing heat treatment, which aims to improve the magnetic properties of the steel. If this heat treatment is carried out under inappropriate conditions, the dissolved elements in the matrix that have a certain affinity with oxygen will react together, thereby forming an oxides subsuperficial layer. This layer is considered villain for these steels for deteriorating their magnetic properties, better saying, it decreases the magnetic permeability and increases the magnetic loss. The formation of these oxides occurs during the heat treatment due to too long steel exposure at high temperatures and high oxygen potential, which directly influences the thickness and morphology of semi processed steel whose sum of the silicium and aluminum components are 0,5 and 2,0% in weight are particularly more susceptible to internal oxidation during this step. Then, identifying the oxygen potential influence in the formation of this layer, quantifying its deleterious effects on magnetic properties and seeking process improvements to minimize the values of losses and maximize the magnetic permeability are nowadays an important technological issue.

Atualmente existe um considerável interesse no processamento de materiais com estrutura ultrafina de grãos. Estes materiais podem ser obtidos por deformação plástica severa via extrusão por canal angular (ECAE). Durante ECAE, uma barra lubrificada é pressionada através de uma matriz rígida consistindo de dois canais de mesma seção transversal, os quais se interceptam a um ângulo ?. Cisalhamento simples é o mecanismo de deformação predominante e ocorre paralelamente ao plano de intersecção entre os dois canais. Este trabalho enfoca a estabilidade térmica e sua influência sobre as propriedades magnéticas de ferro puro severamente deformado por ECAE. Uma barra de ferro puro foi deformada em temperatura ambiente por múltiplos passes de ECAE (8 passes), usando uma matriz com ângulo de intersecção ??= 90º, resultando em uma deformação equivalente _N = 9,2. Esta barra foi girada de 90o depois de cada passe de extrusão. Amostras da barra deformada foram recozidas em várias temperaturas entre 100 e 800°C, variando-se o tempo de recozimento entre 1 e 120 min. Uma segunda barra de ferro puro foi deformada por um único passe de ECAE, com um ângulo ??= 120o, resultando em uma deformação equivalente _N = 0,67. Amostras retiradas desta barra foram recozidas em várias temperaturas entre 300 e 800°C por 15 min. Em uma condição correspondente à segunda barra, uma terceira foi deformada sendo o passe de ECAE interrompido. A caracterização microestrutural foi efetuada utilizando-se microscopias ótica e eletrônica de varredura, microdureza Vickers e textura via difração de raios X. Curvas de magnetização em função do campo magnético aplicado até cerca de 9 T foram obtidas para amostras representativas da barra deformada por múltiplos passes de ECAE. Foram determinados os intervalos de temperatura de recozimento em que ocorrem a recuperação e a recristalização para esta barra e para a barra deformada por um único passe de ECAE. Com relação à barra do ensaio interrompido, várias seções do plano normal à direção de extrusão da barra foram analisadas a fim de se investigar a evolução da textura durante extrusão em canal angular. Os resultados foram comparados com aqueles reportados para outros materiais deformados via ECAE com estrutura ccc e também com as texturas previstas pelo Modelo Visco-plástico Autoconsistente (do inglês VPSC model). / There is considerable current interest in fabricating ultrafine-grained materials. Such materials can be obtained by severe plastic deformation via equal-channel angular extrusion (ECAE). During ECAE, a lubricated billet is pressed through a rigid die consisting of two channels of the same cross section intersecting each other at an angle ?. Simple shear is the predominant deformation mechanism and occurs parallel to the intersecting plane of the channels. This work focuses on thermal stability and its influence on the magnetic properties of severely deformed pure iron via ECAE. A billet of pure iron was deformed at room temperature by multiple ECAE passes (8 passes), using a die angle ??= 90o, to a total equivalent strain of _N = 9.2. The billet was rotated by 90o after each extrusion pass. Samples of the deformed billet were annealed at several temperatures between 100 and 800oC, varying the annealing time from 1 to 120 min. A second billet of pure iron was deformed using 1-pass ECAE, with ??= 120o, with an equivalent strain of _N = 0.67. Samples of this billet were annealed at several temperatures between 300 and 800°C for 15 min. Corresponding to second condition, a third billet was deformed by interrupting the ECAE pass. Microstructural characterization was performed using optical and scanning electron microscopies, Vickers microhardness, and texture measurements via X-ray diffraction. Magnetization curves as a function of applied magnetic field up to 9 T were obtained for representative samples of the billet deformed by multiple ECAE passes. The annealing temperature ranges corresponding to recovery and recrystallization for this billet and 1-pass ECAE billet were determined. Regarding the interrupted 1-pass ECAE billet, several sections normal to the extrusion direction were analyzed in order to investigate the texture evolution during equal channel angular extrusion. The obtained results were compared to those ones found in other deformed bcc materials via ECAE and also by using the visco-plastic self-consistent (VPSC) model to predict the final texture.

Na década de 60, Kondo mostrou que o mínimo de resistividade observado em alguns metais a baixas temperaturas é devido ao acoplamento antiferromagnético entre impurezas e a banda de condução do metal hospedeiro. Embora muitos resultados teóricos e experimentais tenham sido obtidos desde então, uma interessante questão remanesce: a estrutura da nuvem de elétrons de condução que blinda o momento magnético da impureza. Com o objetivo de estudar essa estrutura, apresentamos um procedimento de Grupo de Renormalização Numérico (NRG) para computar a taxa NMR de relaxação longitudinal 1&frasl;T1 de uma ponta de prova como função da temperatura e da distância R entre a ponta e a impureza. Introduzimos uma base quântica contendo dois conjuntos de estados de condução. Os elementos de um dos conjuntos, denotados &fnof;n, são ondas s acopladas à impureza e descritas pelo Hamiltoniano de Anderson, que pode ser diagonalizado pelo procedimento tradicional de NRG. Cada elemento do segundo subconjunto, denotado c&epsilon;, é uma combinação linear de um estado de onda s centrado na ponta de prova com os &fnof;ns, de modo que os c&epsilon; são ortogonais aos &fnof;ns. Diferente dos &fnof;ns, os c&epsilon; são desacoplados da impureza. Com base nessas definições, mostramos que 1&frasl;T1 tem três componentes, que chamamos escalar, vetorial e matricial. A componente escalar, associada com os estados c&epsilon; espalhados pela ponta de prova, é independente da temperatura e fracamente dependente de R. A componente (1&frasl;T1)mat, associada com os elétrons &fnof;n, decai rapidamente com R. Damos atenção especial à componente vetorial (1&frasl;T1)vet, que está associada ao espalhamento cruzado de canais &fnof;n e c&epsilon;, e domina para distâncias R grandes. A dependência térmica da taxa de relaxação mostra que há uma mudança no comportamento da curva quando passamos por RK &prop; T-1K. No limite de altas temperaturas, observamos que (1&frasl;T1)vet(T) pode ser mapeada nas curvas de condutância Gside(T&frasl;TK) e GSET (T&frasl;TK). Com respeito à dependência espacial, analisamos as oscilações de Friedel. A partir desses resultados verificamos a relação RK = hvF&frasl; KBTK e mostramos que as fases das oscilações de Fridel mudam quando olhamos para o interior e o exterior da nuvem. / In the 1960s, Kondo showed that the resistivity minimum observed in a number of metals at low temperatures is due to the antiferromagnetic coupling between magnetic impurities and the conduction electrons of the metallic host. Although many theoretical and experimental results have been obtained since then, an interesting question remains unanswered: the structure of the cloud of conduction electrons that screen the magnetic moment of the impurity. To add insight into that structure, we here present a Numerical Renormalization Group (NRG) procedure to compute the NMR longitudinal relaxation rate 1&frasl;T1 of a probe at distance R from the impurity, as a function of R and of the temperature. We define a quantum basis containing two subsets of conduction states. The elements of one the subsets, denoted &fnof;n, are s-wave states coupled to the impurity and described by the Anderson Hamiltonian, which can be diagonalized by the traditional NRG procedure. Each element of the second subset, denoted c&epsilon; is a linear combination of an s-wave state centered at the probe with the fns, the combination constructed to make c&epsilon; orthogonal to the &fnof;ns. By contrast with the &fnof;ns, the c&epsilon;s are decoupled from the impurity. On the basis of these definitions, we show that 1&frasl;T1 has three components, which we name scalar, vector and matrix. The scalar component, associated with the scattering of c&epsilon; states off the probe, is temperature independent and weakly dependent on R. The matrix component (1&frasl;T1)mat, associated with the scattering of &fnof;n electrons, decays rapidly with R. The vector component (1&frasl;T1)vet is due to cross-chanel scattering between the &fnof;n and the c&epsilon; subsets. We give central attention to the latter, which is dominant over (1&frasl;T1)mat at large distances R. The T-dependence of the relaxation rate changes as we cross RK &prop; T-1K. At high temperatures limit, we observe the (1&frasl;T1)vet(T) mapping in the universal conductance curves Gside(T&frasl;TK) e GSET (T&frasl;TK). Regarding the spatial dependence, we analize the Friedel oscillations. From our results we verify the relation i>RK = hvF&frasl; KBTK for the radius of the Kondo screening cloud and also show that the phase of the Friedel oscillations changes as we are inside or outside the cloud. launch the idea of a shell around RK where screening effects remain important.

La primera parte de esta Tesis de Maestría consiste en entender las propiedades catalíticas y de carácter no enzimático de nanopartículas magnéticas (NPM) de óxido de hierro sintetizadas por el método de descomposición térmica en la creación de sensores que permiten detectar analitos tales como el peróxido de hidrógeno (H2O2) y ácido cítrico. La creación del sensor de H2O2 es llevado a cabo mediante la deposición capa por capa [Layer-by-Layer (LbL)] de las NPM suspendidas y funcionalizadas en medio acuoso con la amina cuaternaria y a su vez surfactante Bromuro de cetiltrimetilamonio (Cetyltrimethylammonium bromide-CTAB) y con el polímero poli-aniónicosodio 4-estireno-sulfonato (sodium 4-styrenesulfonate PSS) vía interacción electrostática sobre el sustrato conductor óxido de estaño dopado con flúor (Fluorine doped Tin Oxide-FTO). La sensibilidad del sensor es estudiada en base a su dependencia con las concentraciones aplicadas de H2O2 y ácido cítrico utilizando técnicas electroquímicas como Voltametría Cíclica (VC) y Cronoamperometría. Por otro lado, andamios (scaffolds) que actúen como nexo entre los tejidos conectivos dañados en la matriz ósea es un tema actual de gran impacto. La componente inorgánica principal de los huesos Hidroxiapatita (HAp) en estado macroscópico o bulk ha sido elegida ya desde unos 30 años atrás como un candidato que mimetiza las propiedades de los tejidos óseos, más al parecer el desarrollo de la Nanotecnología, como fuente de nuevas y maravillosas propiedades no solo mejora la viabilidad de estas nano partículas en los análisis biológicos sino que al incorporar vía funcionalización otros nanomateriales como Fe3O4 (magnetita) y su forma oxidada γ-Fe2O3 (maghemita) a la HAp ayuda rotundamente a la proliferación y degeneración de células osteoformadoras u osteoblastos. La segunda parte de este trabajo reside en la comprensión de la aplicación mencionada previamente en el párrafo anterior debido a que es primordial comprender cómo se lleva a cabo el proceso de ligación o funcionalización de una estructura sólida (HAp) a una nanopartícula, tema de gran interés y relevancia en la física-química de superficies, pues en la mayoría de casos son moléculas o ligandos las que se adhieren a través de enlaces covalentes o no covalentes a la superficie de las nanopartículas mediante transferencia de fase discutida posteriormente. Inmediatamente, el análisis citotóxico, e.d., la viabilidad que adquiera este nuevo nanomaterial en las células óseas de SAOS-2 (Sarcoma osteogénico) será evaluado vía el protocolo de cristal violeta, viabilidad celular y análisis ROS, así como el efecto sobre la morfología de las células durante el tiempo de exposición de esta nueva línea de nanomateriales. / --- This Master thesis has two main parts, the first one resides in the understanding of the catalytic properties and non-enzymatic nature of magnetic nanoparticles in order to create sensors that detect analytes such as peroxide hydrogen (H2O2) and citric acid. The creation of H2O2 sensor is carried out by Layer-by-layer (LbL) deposition of the magnetic nanoparticles suspended and functionalized in aqueous medium with the quaternary amine and surfactant cetyltrimethylammonium bromide (cetyltrimethylammonium bromide- CTAB) sodium 4-styrenesulfonate PSS via electrostatic interaction on the conductive substrate fluorine doped tin Oxide-FTO. The sensitivity of the sensor is studied based on their dependence on the applied concentrations of H2O2 using electrochemical techniques such as cyclic voltammetry (CV) and chronoamperometry. On the other hand, scaffolds, who act as a link between the connective tissue damaged in bone matrix is a current issue of great impact and importance. The main inorganic component of bone hydroxyapatite (HAp) on macroscopic or bulk state has been chosen around 30 years ago as the perfect candidate that mimics the properties of bone tissues. Additionally, as part of a new source of wonderful properties nanohydroxyapatite has captured the attention by incorporating inside its structure other nanomaterials such as Fe3O4 (magnetite) and its oxidized form γ-Fe2O3 (maghemite) which strongly support the proliferation and degeneration of bone-forming cells or osteoblasts. However the rol that nanoparticles play in this processes has not been explained yet. For that, the second part of this Master thesis explained at first how to carry out the process of functionalization of a solid structure (HAp) to a nanoparticle, a subject of great interest and relevance in the physical-chemical surfaces, because in most cases are molecules or ligands which are attached by covalent or noncovalent bounds to the surface of the nanoparticles linked by phase transfer discussed in the preliminary concepts section later on. As a complement for the characterization studies, cytotoxic analysis, i.e., feasibility to acquire this new nanomaterial in SAOS-2 bone cells will be evaluated using crystal violet protocol; besides cell viability, analysis ROS and the effect on cells morphology during time exposure of this new line of nanomaterials will be studied. Keywords: non-enzymatic sensor, magnetic nanoparticles, H2O2, hydroxyapatite, SAOS-2 cells, tissue regeneration. / Tesis

Los arreglos magnéticos de las denominadas "fases verdes", consituidas por los mismos elementos que los cupratos superconductores, siguen siendo objeto de estudio tanto porque algunas de ellas presentan ordenamientos de baja dimensionalidad como porque continúa sin conocerse el mecamismo que regula la interacción entre tierras raras y metales de transición 3d. En este trabajo se estudian mediante suceptibilidad AC y difracción de neutrones la transicióon de dimensionalidad que surge en el Y2BaCuO5 al ser dopado con Dy. En particular se estudiaron muestras con el 1, 5, 10 y 25 % de Dy y el propio Dy2BaCuO5. Los datos experimentales fueron tratados con modelos de Campo Medio y con Hamiltonianos de Baja Dimensionalidad a travées de desarrollos en serie de alta temperaturas. Los resultados muestran que con muy bajas concentraciones de Dy (~ 1 - 10 %) el sistema no puede tratarse con esquemas que supongan la interacción entre distinas redes magnéticas tridimensionales (Campo Medio) sino que puede ser analizado con modelos de baja dimensionalidad. Esta característica se pierde mayores concentraciones de Dy frente a las cuales el sistema se arregla tridimensionalmente y se puede describir con modelos de campo medio simples.

Hemos producido muestras de Fe<SUB>x</SUB>Cu<SUB>100-x</SUB> y Fe<SUB>x</SUB>Au<SUB>100-x</SUB> por molido mecánico en concentraciones variables con el objeto de estudiar el efecto magnetoresistivo gigante y su relación con la microestructura en aleaciones preparadas de esa manera. En el sistema Fe<SUB>x</SUB>Cu<SUB>100-x</SUB> efectuamos un estudio del efecto magnetoresistivo gigante en un rango amplio de concentraciones (1 ≤ x ≤ 45 % atómico), ampliando lo conocido hasta ahora en muestras preparadas con los mismos fines. Hemos producido Fe<SUB>x</SUB>Au<SUB>100-x</SUB> por primera vez por aleamiento mecánico, en diversas concentraciones (15 ≤ x ≤ 30 % atómico). Medimos el efecto magnetoresistivo a 77 K para cada preparación, y encontramos que el efecto es máximo en x = 20 % para el Fe-Cu, y en x = 25 % para el Fe-Au. No encontramos efecto a temperatura ambiente. Estructuralmente encontramos en ambos sistemas que se forma una solución que tiene la estructura fcc de la matriz (Cu o Au). En el FeCu el parámetro de red aumenta con la concentración de Fe, mientras que en el Fe-Au disminuye. En ambos casos el parámetro de red es diferente a lo que indica la Ley de Vegard, mostrando que los efectos de repulsión química son importantes en estos sistemas. Magnéticamente ambos sistemas son del tipo “cluster-glass”, con una concentración de percolación Cp = 15,9 ± 3,2 % atómico en el caso del Fe-Cu, y Cp ≈ 25 % at. en el caso del Fe-Au. El sistema Fe-Cu aparece como una dispersión de racimos o clusters de tamaño ≈ 2 nm, de características estructurales y magnéticas similares para todas las concentraciones estudiadas. Los tratamientos térmicos producen una mejora en la relación magnetoresistiva ∆ρ/ρ, pero no en el efecto neto ∆ρ. En el Fe-Cu éste empeora, y en el Fe-Au se mantiene. Este tratamiento favorece, en el sistema Fe-Cu, la precipitación del α-Fe y el γ-Fe, además de la formación de carburos. En el sistema Fe-Au aparece un refinamiento en Fe de los clusters magnéticos, junto a la precipitación de una componente ferromagnética. Ambos sistemas están formados por partículas fuertemente interactuantes. El aleamiento mecánico es una técnica muy apropiada para la preparación de sistemas magnetoresistivos gigantes Fe-metal noble.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-04-11Bitstream added on 2014-06-13T19:29:34Z : No. of bitstreams: 1 simon_ra_me_bauru.pdf: 585170 bytes, checksum: 22e864a53f831e4bf21be6c6b81ed2f3 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Na área de pesquisa em sistemas de elétrons fortemente correlacionados, o modelo das super-redes Hubbard tem sido utilizada para explicar e prever comportamentos de heteroestruturas, como multicamadas magnéticas, que apresentam propriedades diferentes e incomuns, comparadas com as dos sistemas homogêneos análogos, E.G., ordenamentos magnéticos e de carga. Neste contexto, foram estudados nesta dissertação os efeitos da introdução de um novo valor , 'T IND. C', para o parâmetro de hopping de elétron nas interfaces de camadas diferentes da super-rede, ou seja, introduziu-se uma modulação na condução entre as camadas. Variou-se 'T IND. C'entre 0.1T e T, onde T é o parâmetro de hopping entre sítios da mesma camada. Para a lacuna de carga encontramos um comportamento dependente da densidade eletrônica na rede. Em geral, momentos magnéticos locais e a ocupação eletrônica nos sítios, apresentam uma distribuição mais uniforme para 'T IND. C'=0.1T. No entanto, nas densidades onde ocorre um aumento abrupto na lacuna de carga com a diminuição de 'T IND. C', essa uniformidade é mais pronunciada, possivelmente devido a uma comensurabilidade entre a distribuição dos elétrons na cadeia e a estrutura da super-rede. Para as funções de correlação de carga, que foram estudadas através do fator de estrutura, encontramos em alguns casos uma dependência em 'T IND. C' do período do ordenamento correspondente. / In the research field of strongly correlated electron systems, the Hubbard superlattice model has been used for explain and predict the behavior of heterostructures, such as magnetic multilayers, whose unusual properties differ from the properties of the analogous homogeneous counterpart. In this context, we have studied here the effects of introducing a new value for the hopping parameter, 'T IND. C', for electrons between different layers, E.G., we introduced a modulation in the electronic conduction between layers. We consider 'T IND. C' in the range 0.1T to T, where T is the hopping parameter for sites inside the layers. For the charge gap, we found a behavior that depends on the electronic density in the lattice. Local magnetic and electronic occupation on sites, generally, show a greater uniformity with decreasing 'T IND. C'. However, for electronic densities where is an abrupt increase in the charge gap for decreasing 'T IND. C', this uniformity is enhanced, probably due to a commensurability between the electronic distribution in the chain and the underlying superlattice structure. For the charge correlation functions, that were studied through their structure factor, we found in some cases a dependency in 'T IND. C' of the correlations oscillation period.