Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The work was divided into two stages. In the first step was investigated the existence of spin-phonon coupling in the La1-xYxFeO3 compound. For this, La1-xYxFeO3 samples were prepared for x = 0.00, 0.20, 0.40, 0.50, 0.60, 0.80 and 1.00 by the combustion method. X-ray diffraction measurements together with the Rietveld refinement, showed that all the samples present a single phase with orthorhombic structure, was also checked a decrease in volume and the vibrational modes undergo a shift to high frequencies as the amount of Y increases. By varying the temperature in the Raman measurements anomalies were identified in the intensities of the vibrational modes before the magnetic transition temperatures. This fact was then associated with the spin-phonon coupling. In the second stage of this work was performed a reverse magnetization (MR) study on the compound LaFe0.5Cr0.5O3 pure and doped with Sr. It was verified in this work that the MR can be adjusted by doping with non-magnetic and non-isovalent ions, and by varying the heat treatment temperature to obtain the compound. For this, samples of La1-xSrxFe0.5Cr0.5O3 were produced for x = 0.00 0.10, 0.20 and 0.50 by the combustion method. X-ray diffraction measurements with the Rietveld method revealed that the samples had a single phase. Samples with x <0.20 have an orthorhombic structure and the sample with x = 0.50 has a rhombohedral structure. The insertion of Sr2+ into the La3+ site induces a decrease in the network parameters and unit cell volume. With the measurements of XPS it was possible to verify the valences of the elements that occupy the site B of the perovskite structure. These measurements revealed that iron has 2+, 3+ and 4+ valences. While chromium presents 6+ and possibly 3+ and 4+ valences, however, due to the proximity of Cr3+ and Cr4+ lines, it was not possible to distinguish and quantify the presence of each element. The effect of reverse magnetization was studied by means of magnetization measurements as a function of temperature. It was observed that the Sr insertion is responsible for lowering the temperature where the magnetization inversion occurs (compensation temperature). In addition, it was possible to conclude that MR stop existing in the samples of La1-xSrxFe0,5Cr0,5O3 in high concentration of Sr2+ (x = 0,50), when applied high external magnetic field (10000 Oe) and when heat treated at low temperature (1000º C) the cause in each one of factors is discussed on the basis of competitions in between networks iron, chromium and ions, Fe4+ and possibly the Cr4+ ions that act with paramagnetic ions in the system. / O trabalho foi divido em duas etapas. Na primeira etapa foi investigado a existência de acoplamento spin-fônon no composto La1-xYxFeO3. Para isso foram preparadas amostras de La1-xYxFeO3 para x =0,00 0,20, 0,40, 0,50, 0,60, 0,80 e 1,00 pelo método da combustão. Medidas de difração de raios x juntamente com o refinamento Rietveld comprovaram que todas as amostras apresentam fase única com estrutura ortorrômbica, foi verificado também uma diminuição no volume e os modos vibracionais sofrem um deslocamento para altas frequências com o aumento da quantidade de Y. Variando a temperatura nas medidas de Raman foi identificado anomalias nas intensidades dos modos vibracionais antes das temperaturas de transição magnéticas. Esse fato então, foi associado ao acoplamento spin-fônon. Na segunda etapa deste trabalho foi realizado um estudo da magnetização reversa (MR) no composto LaFe0,5Cr0,5O3 puro e dopado com Sr. Foi verificado neste trabalho que a MR pode ser ajustada pela dopagem com íons não-magnéticos e não-isovalentes, bem como, por variar a temperatura de tratamento térmico para obtenção do composto. Para isso foram produzidas amostras de La1-xSrxFe0,5Cr0,5O3 para x = 0,00 0,10, 0,20 e 0,50 pelo método da combustão. As medidas de difração de raios x com a análise pelo método de Rietveld revelaram que as amostras apresentam fase única. As amostras com x < 0,20 apresentam uma estrutura ortorrômbica e a amostra com x = 0,50 possui uma estrutura romboédrica. A inserção do elemento Sr2+ no sítio do La3+ induz uma diminuição nos parâmetros de rede e no volume da célula unitária. Com as medidas de XPS foi possível verificar as valências dos elementos que ocupam o sítio B da estrutura perovskita. Estas medidas revelaram que o ferro apesenta valências 2+, 3+ e 4+. Enquanto, o cromo apresenta valências 6+ e possivelmente 3+ e 4+, porém devido à proximidade das linhas do Cr3+ e Cr4+ não foi possível distinguir e quantificar a presença de cada um destes elemento. O efeito da magnetização reversa foi estudado por meio das medidas de magnetização como função da temperatura. Foi observado que a inserção do Sr é responsável por diminuir a temperatura onde ocorre a inversão da magnetização (temperatura de compensação). Além disso foi possível concluir que a MR deixa de existir nas amostras de La1-xSrxFe0,5Cr0,5O3 em alta concentração de Sr2+ (x = 0,50), quando aplicado altos campo magnéticos externos (10000 Oe) e quando tratada termicamente em baixa temperatura (1000º C) a causa em cada um dos fatores é discutida com base nas competições entre as redes de ferro, cromo e íons, Fe4+ e possivelmente os íons de Cr4+ que atuam com íons paramagnéticos no sistema. / São Cristóvão, SE

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work, was theoretically studied the structural, electronic and magnetic properties of multiferroic hexagonal manganite LuMnO3. For this compound, was simulated the crystal structure with P63cm and P63 crystallographic space group (CSG). Was employed the formalism of Density Functional Theory and the Full Potential Linearized Augmented Plane Wave (FP-LAPW) method implemented in Elk code. The exchange and correlation electronic effects were simulated by mean of LSDA. To better describe these effects, was employed the +U method (LSDA+U). Test with different +U method was performed. First, for both P63cm and P63 CSG, three collinear magnetic structures (ferromagnetic (FM), antiferromagnetic of type A (A-AFM) and of type G (G-AFM) were simulated. According to our results, the P63cm CSG with G-AFM state was found the most energetic favorable. This result was independent of either LSDA or LSDA+U method applied. In the second stage of the calculations, 2,3,4 and 3+4 non-collinear magnetic structures were performed. For these simulations, was employed only the LSDA scheme. Again, the P63cm CSG was found as the ground state for LuMnO3. Between the non-collinear magnetic structure simulated, the 3+4 was the lowest energy. For this magnetic structure, the band gap energy was underestimated (0.7 eV) in relation to experimental value (1.1 eV). However, the calculated spin magnetic (3.1uB) moment agree with experimental value (3.3 uB). / Neste trabalho, foram estudadas teoricamente as propriedades estruturais, eletrônicas e magnéticas da manganita hexagonal multiferróica LuMnO3. Para esse composto, foram simuladas as estruturas cristalinas com grupos espaciais cristalográficos (GEC) P63cm e P63. Foi empregado o formalismo da Teoria do Funcional da Densidade utilizado o método de cálculo de estrutura eletrônica denominada de Full Potential Linearized Augmented Plane Wave (FP-LAPW) implementado no código Elk. Os efeitos de troca e correlação eletrônica foram simulados através da LSDA. Para melhorar a descrição desses efeitos, foi empregado o método +U (LSDA+U). Avaliação do método +U mais apropriado foi realizado. Primeiro, para os GEC P63cm e P63, foram simuladas três configurações magnéticas colineares: ferromagnética (FM), antiferromagnética do tipo A (A-AFM) e do tipo G (G-AFM). De acordo com os resultados, o grupo espacial P63cm com a configuração magnética G-AFM é a energeticamente favorável. Este resultado foi independente da aplicação dos métodos LSDA ou LSDA+U. Na segunda etapa dos cálculos, para os dois GEC, foram simuladas as configurações de spin não colineares do tipo 2,3,4 e 3+4. Nessas simulações foi empregado apenas o método LSDA. Novamente, obteve-se que o GEC P63cm é o estado fundamental para o composto. Entre as configurações magnéticas simuladas, a de menor energia foi a 3+4. A energia de band gap encontrada para essa configuração de spin é subestimada (0,7 eV) em relação ao valor experimental (1,1 eV). Porém, o momento magnético calculado (3,1uB) concordou bem com o valor experimental (3,3uB). / São Cristóvão, SE

Orientador: Sergio Gama / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-22T04:22:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Coelho_AdelinodeAguiar_D.pdf: 4382396 bytes, checksum: b808001650de1b5e08ff29444eb5e86c (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: O crescimento de monocristais das fases Fe17R2, R = terras raras, apresenta várias dificuldades associadas com a formação peritética destas fases, a volatilidade das terras raras e sua alta reatividade. Para resolver estes problemas nos experimentos de crescimento de monocristais utilizando o método Bridgman, nós utilizamos um forno de indução com uma câmara de alta pressão, desenvolvemos e testamos cadinhos de CaO, CaF2 e óxidos de terras raras como Nd2O3 e Sm2O3. Os cadinhos de CaO foram descartados devido a forte reação e dissolução pela terra rara. Os cadinhos de CaF2 são convenientes somente para os compostos envolvendo terras raras leves, os cadinhos de óxidos de terras raras apresentam problemas de dissolução para os compostos a base de terras raras leves, mas podem ser utilizados para crescimento de cristais dos compostos a base de terras raras pesadas, resultando em monocristais de boa qualidade. O comportamento crítico dos monocristais Fe17Dy2, Fe17Ho2 e Fe17Er2 foi investigado pela dedução dos expoentes críticos assimptótico e correção para escala, amplitudes e taxa de amplitude universal de medidas detalhadas de polarização magnética na feitas a temperaturas próximas a temperatura de Curie, onde o sistema muda da fase magnética para a paramagnética. Foram encontradas transições de fase bem definida em todos os sistemas com valores dos expoentes críticos assimptótico e taxas de amplitudes universais muito próximas destas previstas pelos cálculos de renormalização de grupo para o modelo de Heisenberg para um ferromagneto com interação tridimensional isotrópica de curto alcance. As correções não analíticas para o comportamento singular no ponto de Curie, que origina do campo de escala irrelevante não linear, foram calculadas e tem um papel significante na dedução dos expoentes críticos e amplitudes. Desde que o interesse principal deste estudo está somente na região crítica, não investigamos estes termos de correção fora da região crítica. A fração de spins que realmente participa na transição de fase também é calculada. Esta fração decresce monotonicamente quando vamos do Dy para o Er na tabela periódica / Abstract: Not informed. / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Eduardo Granado Monteiro da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-15T22:33:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Brito_LenilsonTorres_M.pdf: 1651366 bytes, checksum: b943a1a9e24d0c5a36f607cf093af90b (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Esta dissertação apresenta um estudo das estruturas magnéticas em um filme de EuSe por difração magnética de raios-X. Usamos um filme de EuSe de 3200 Å , com uma alta qualidade cristalina e crescido por epitaxia de feixe molecular sobre um substrato de BaF2(111). A difração magnética de raios-X revelou um diagrama de fases exibindo uma forte histerese entre 1.8 K e TN ~ 4.7 K, no qual duas fases antiferromagnéticas (AFM) foram observadas. Também foi observada uma fase defeituosa e que compete com uma das fases AFM, fazendo com que essas coexistam em uma determinada região de temperatura. Investigamos a intensidade integrada, vetor de propagação k = [hhh], e largura ? h dos picos nas fases magnéticas observadas, como função da temperatura. O acoplamento magnetoelástico neste composto também foi investigado em detalhes através de pequenas anomalias no seu parâmetro de rede longitudinal. Nossos resultados completam e sistematizam estudos prévios neste material, contribuindo para o entendimento de um complexo diagrama de fases em um sistema de Heisenberg clássico com competição de interações de troca de primeiros e segundos vizinhos / Abstract: This dissertation presents a study of the magnetic structures of a EuSe film by magnetic x-ray diffraction. We used a 3200 Å thick EuSe film with high crystalline quality, grown by molecular beam epitaxy over a BaF2(111) substrate. Magnetic x-ray diffraction revealed a phase diagram with strong hysteresis between 1.8 K and TN ~ 4.7 K, where two antiferromagnetic (AFM) phases were observed. In addition, a defective phase appears, and competes with one of the AFM phases, leading to a phase coexistence in a given temperature interval. We investigated the integrated intensity, propagation vector k = [hhh], and width ? h of these peaks in the observed magnetic phases as function of temperature. The magnetoelastic coupling in this compound was also investigated in detail through small anomalies in its longitudinal lattice parameter. Our results complete and systematize previous studies in this material, contributing for the understanding of the complex phase diagram of a classical Heisenberg system with competition amongst first and second neighbor exchange interactions / Mestrado / Física da Matéria Condensada / Mestre em Física

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:07:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcus Carriao dos Santos Dissertacao.pdf: 903168 bytes, checksum: 91f54bc8f60266322bb1f15c18b8d279 (MD5) Previous issue date: 2011-04-13 / In this work a magnetophoretic experiment (MPE) was developed to study the effect of a gradient of magnetic field in the diameter and size dispersivity of nanoparticles in a magnetic fluid (MF). In this experiment, the mass of a permanent magnet is measured by a balance which data varied due to the interaction with the magnetic fluid, which is placed a few centimeters above. Curves of variation of apparent mass of the magnet were obtained as function of time and related to the characteristics of fractions taken from the surface of the MF at different times. The MF consisted of magnetite nanoparticles surface-coated with phosphate. Samples were synthesized by the coprecipitation method and characterization was performed using x-ray diffraction, high resolution transmission electron microscopy (HR-TEM) and vibrating sample magnetometry (VSM). Fractions of the MF were taken during the MPE at five different times. Those fractions were characterized by VSM, from which magnetic diameters were estimated. The magnetic diameters showed a decrease of nanoparticle size in the surface of the MF sample submitted to MPE for longer times of exposure to the field gradient. These same fractions were characterized by HR-TEM and histograms of nanoparticles size distribution were made. Studies of mean and modal (obtained by lognormal fit) diameters had confirmed the behavior indicated by the magnetic diameters showing a decrease of size as function of time. Studies of standard deviation and full width at half maximum (obtained by lognormal fit) had shown a decrease in dispersivity. However, studies of the &#963; factor were inconclusive, since no significant variations were found for nanoparticles at the experimental size range. Indeed, the MPE results had shown a variation of 16.02% in modal diameter (Dmodal), 14.63% in mean diameter, 30.90% in standard deviation e 33.33% in full width at half maximum between the original sample and the part which was exposed to gradient magnetic field by 60 hours, of fluid with largest initial diameter (Dmodal = 9.24±0.08 nm and &#963;=0.238±0.009). In addition magnetohyperthemia experiments at 300 kHz were obtained for each sample. Higher specific absorption rates were found for larger particle sizes, which have important applications for cancer treatment. Therefore, we concluded that the magnetophoretic experiment can be used to select the magnetic fluids properties, due to diameter and size standard deviation control, for several technological, environmental and biomedical applications. / Neste trabalho foi desenvolvido um experimento magnetoforético (EMF) para estudar o efeito de um gradiente de campo magnético sobre o diâmetro e dispersão de tamanhos de nanopartículas em fluidos magnéticos (FM). Neste experimento, a massa de um imã permanente é medida por uma balança enquanto varia graças à interação com o FM, colocado alguns centímetros acima. Curvas de variação da massa aparente do imã foram obtidas em função do tempo e relacionadas às características de alíquotas retiradas da superfície do FM em tempos distintos. Os fluidos eram constituídos de nanopartículas de magnetita recobertas com fosfato. As amostras foram sintetizadas pelo método de coprecipitação e caracterizadas por difratometria de raios-x, microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução (HR-TEM) e magnetometria de amostra vibrante (VSM). Foram retiradas alíquotas do EMF em cinco intervalos de tempo distintos. Essas alíquotas também foram caracterizadas por VSM e foram estimados diâmetros magnéticos a partir delas. Os diâmetros magnéticos mostraram uma diminuição do tamanho das nanopartículas na superfície da amostra submetida ao EMF para tempos maiores de exposição ao gradiente de campo. Essas mesmas alíquotas foram ainda caracterizadas por HR-TEM e foram construídos histogramas com os tamanhos das nanopartículas. Estudos dos diâmetros médios e modais (obtido pelo ajuste lognormal) confirmaram o comportamento estimado pelos diâmetros magnéticos e mostraram a diminuição do tamanho das nanopartículas em função do tempo. O estudo dos desvios padrão e da largura a meia altura (obtido pelo ajuste lognormal) indicaram uma diminuição da dispersão. O estudo do fator &#963; (parâmetro do ajuste lognormal) foi inconclusivo, não apresentando variações significativas na faixa de tamanhos estudada. Os resultados mostraram que o EMF produziu uma variação de 16,02% no diâmetro modal (Dmodal), 14,63% no diâmetro médio, 30,90% no desvio padrão e 33,33% na largura a meia altura entre a amostra original e a alíquota exposta ao gradiente de campo por 60 horas, para o fluido de maior diâmetro inicial (Dmodal = 9,24±0,08 nm e &#963;=0,238±0,009). Estudos de magnetohipertermia foram realizados a 300kHz para as alíquotas estudadas. Foram encontradas taxa de absorção específicas (SAR) maiores para sistemas com nanopartículas maiores, propriedade muito importante nas aplicações relacionadas ao tratamento de câncer. Portanto, conclui-se que o experimento magnetoforético pode ser utilizado para selecionar propriedades de fluidos magnéticos, por meio do controle do diâmetro e desvio padrão de tamanhos, para diversas aplicações tecnológicas, ambientais e biomédicas.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:07:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Laylla Silva Ramalho.pdf: 1874808 bytes, checksum: 1da12c8c62ee1a2f9ad9bb50e4e4890b (MD5) Previous issue date: 2012-05-11 / Magnetic fluids consist of surface-coated magnetic nanoparticles dispersed in a liquid carrier. These nanostructures have attracted a lot of attention of the biomedical community because of its possible applications as drug carriers, disease detection, and also on the treatment of several diseases, including cardiovascular ones. This work had the following objectives: (i) evaluate the effect ex-vivo of biocompatible magnetic nanoparticles in the rat heart function and, in-vivo, in the arterial blood pressure and heart rate of the rats, as well as, (ii) investigate the endocytosis and exocytosis of the nanoparticles through a magnetophoresis technique. The samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), Dynamic light sacttering (DLS) and Vibrating sample magnetometer (VSM). The cardiac function was evaluated by the Langendorf technique under constant flow. On the other hand, in order to evaluate the effect of nanoparticles in the cardiovascular parameters, femoral artery and vein were cannulated and arterial pressure and heart rate were measure after 24 hs. The magnetic fluid infusion in the isolated heart showed a tiny increase of the intraventricular diastólic pressure and a decrease of the intraventricular systolic pressure. No changes were observed in perfusion pressure. The infusion of the magnetic nanoparticles in the rats had not promoted any significant variations of the artery pressure or the heart rate. These results suggest that magnetic nanoparticles can be used on clinical trials. In addition, magnetophoresis experiments were preformed in order to investigate phenomenon associated to nanoparticles and dissociated cardiomyocytes interactions from rat heart. Different samples containing distinct particle sizes and coating layers were evaluated as function of incubation time. It was observed that, besides endocytosis (or adsorption), an exocytosis (or desorption) mechanism start to occur above a critical time. A mathematical model that takes into account both mechanisms were developed which, together with other works from the literature, allowed us to estimate the individual wrapping time of the nanoparticles. The results show a strong dependence upon nanoparticle diameter and corroborate with theoretical models of receptor-mediated endocytosis of nanoparticles. / Fluidos magnéticos (FM) consistem de nanopartículas magnéticas formadas por ferritas dispersas em um líquido carreador formando uma composição coloidal. Estas nanoestruturas têm atraído a atenção da comunidade biomédica já que possuem aplicações na área de carreadores de fármacos, detecção de doenças, e podem, ainda, contribuir para o tratamento de diversas doenças, inclusive cardiovasculares. Este trabalho teve como objetivos: (i) avaliar o efeito ex-vivo de nanopartículas magnéticas biocompatíveis no funcionamento de corações de ratos e, in-vivo, na pressão arterial e freqüência cardíaca de ratos wistar e, também, (ii) investigar o processo de endocitose/adsorção e exocitose/dessorção de nanopartículas magnéticas biocompatíveis em cardiomiócitos via técnica de magnetoforese. As amostras foram sintetizadas e caracterizadas por Difração de Raio-X (DRX), Espalhamento de Luz Dinâmico (DLS) e Magnetometria de Amostra Vibrante (VSM). A função cardíaca foi avaliada pela técnica de Langendorff com fluxo constante. Por outro lado, para avaliar o efeito das nanopartículas nos parâmetros cardiovasculares in vivo, artéria e veia femoral foram canuladas e o registro da pressão arterial e frequência cardíaca foi realizado após 24 hs. A infusão do fluido magnético nos corações isolados promoveu ligeiro aumento na pressão intraventricular diastólica e uma queda na pressão intraventricular sistólica. O fluido promoveu uma leve diminuição na pressão de perfusão, o que representa uma vasodilatação coronariana, sendo esse efeito reversível durante a lavagem. A infusão das nanopartículas magnéticas não promoveu alterações significativas na pressão arterial ou frequência cardíaca. Estes resultados sugerem a viabilidade para a utilização clínica das nanopartículas magnéticas. Adicionalmente, experimentos de magnetoforese foram realizados para avaliar fenômenos associados à interação de nanopartículas com cardiomiócitos dissociados do coração de ratos. Diferentes amostras de nanopartículas de ferrita de manganês, contendo diâmetros distintos e diferentes camadas de cobertura, foram avaliadas em função do tempo de incubação. Observou-se, além de um processo endocitótico (ou adsortivo), um mecanismo exocitótico (ou dessortivo) a partir de um tempo crítico. Um modelo matemático que incluiu ambos os mecanismos foi desenvolvido e, conjuntamente com outros da literatura, permitiu estimar o tempo de wrapping de cada nanopartícula. Os resultados mostraram-se fortemente dependente do diâmetro das nanopartículas e, inclusive, corroboram com modelos teóricos de endocitose de nanopartículas mediada por receptores.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:07:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Adisserta.pdf: 620282 bytes, checksum: 42737bbc61b6415b2b23fa4670060fd4 (MD5) Previous issue date: 2009-04-14 / The Ferromagnetic Resonance (FMR) technique was used to study the magnetic anisotropy of NiFe/Ru multilayers. The FMR spectra and absorption fields of multilayers with Ru layers thickness bellow 20 Å are the same as that of single monolayer films. Evidence of the coupling between the magnetic layers also is given by the fact that for the sample with Ru thickness equal to 7 Å, in normal configuration of the applied static field, spin-wave resonance modes also are excited by the microwave field. The interlayer coupling constant obtained is equal to 1, 1 £ 10¡7 erg/cm. For the set of samples with different NiFe thicknees, the analysis of the effective magnetic anisotropy in terms of volume and surface contributions, gives KV = 3, 4 £ 106 erg/cm3 and KS = 1, 2 erg/cm2. / A técnica de Ressonância Ferromágnética (RFM) foi aplicada para estudar a anisotropia magnética de multicamadas NiFe/Ru. Os espectros de RFM e os campos de absorção das multicamadas com espessura da camada de Ru abaixo de 20 Å são os mesmos daqueles obtidos para um filme monocamada. Uma evidência do acoplamento entre as camadas magnéticas destas amostras é dada pelo fato de que para a multicamada com espessura de Ru igual a 7 Å, na configuração perpendicular ao campo estático aplicado, modos de ressonância de ondas de spin são também excitados pelo campo de microondas. A constante de acoplamento inter-camadas obtida é igual a 1, 1 £ 10¡7 erg/cm. Para o conjunto de amostras com espessura variável da camada de NiFe, a análise da anisotropia magnética efetiva em termos das contribuições de volume e superfície resultou em KV = 3, 4 £ 106 erg/cm3 e KS = 1, 2 erg/cm2

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2015-04-28T13:41:06Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Ramon Silva Vilela - 2015.pdf: 4895993 bytes, checksum: e833ccde263d2ba04536e62344957089 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-04-28T13:58:37Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Ramon Silva Vilela - 2015.pdf: 4895993 bytes, checksum: e833ccde263d2ba04536e62344957089 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-28T13:58:37Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Ramon Silva Vilela - 2015.pdf: 4895993 bytes, checksum: e833ccde263d2ba04536e62344957089 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-04-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work was obtained four new Cu(II) precursors that could be employed as building blocks in the synthesis of new molecular magnets. Using the ligand H2Et2mpyba, was obtained the compounds Na2[Na10Cu2(mpyba)2(Cl)2]·10H2O(2a), {[(CH3)4N]4[Cu2(mpyba)2(H2O)2]•H2O} (2b), {[(CH3)4N]4[K2Na2Cu4(mpyba)4]∙3H2O} (2c). Through the hydrolysis in basic medium of the ligand HEtpmo (2-pirimidil oxamato) was obtained the coordination polymer {[(CH3)4N]2[Cu(C2O4)2]·H2O}n (1a). The crystalline structures was determined by x-ray diffraction, and we could note different structural morphologies as “zig-zag” chains and bidimensional planes (complexes 1a and 2a), metallocycles bounded through potassium atoms (complex 2c) and discrete binuclear unit (complex 2b). The magnetic susceptibilities measurements was carried in the temperature range of 300 – 2 K, and the measures indicates an ferromagnetic coupling between the copper atoms for all the compounds studied, with the values of exchange constant varying between +1,14 and +7,4 cm-1. / Neste trabalho foram obtidos quatro novos precursores de Cu(II) inéditos que podem ser empregados como blocos construtores na síntese de magnetos moleculares. Partindo-se do ligante H2Et2mpyba (meta piridil bis oxamato) obteve-se quatro novos precursores, os complexos Na2[Na4Cu2(mpyba)2(Cl)2]·10H2O (2a), {(CH3)4)][Cu2(mpyba)2(H2O)2]·H2O} (2b), e {[(CH3)4N]4[K2Na2Cu4(mpyba)4]}∙3H2O} (2c). A partir da hidrólise básica do ligante HEtpmo (2-pirimidil oxamato) obteve-se o polímero de coordenação {[(CH3)4N]4[Cu(C2O4)2]·H2O}n (1a). As estruturas cristalinas dos complexos foram determinadas por difração de raios-x de monocristal, e observou-se o desenvolvimento de diferentes morfologias, como cadeias e planos bidimensionais que crescem em “zigue-zague” (complexos 1a e 2a respectivamente), o complexo 2c cristaliza na forma de metalociclos ligados por átomos de potássio e o complexo 2b se apresenta como uma unidade binuclear discreta. Foram realizadas medidas de susceptibilidade magnética em função da temperatura no intervalo de 300 a 2 K para os compostos obtidos, revelando acoplamento ferromagnético entre os átomos de cobre para todos os compostos estudados, com valores de constante de acoplamento J variando entre +1,14 e +7,4 cm-1.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-01-13T11:16:53Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Tese - Kely Lopes Caiado - 2014.pdf: 6065517 bytes, checksum: 86f21d77b45b3a7bc702442dcec30c1e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-01-13T11:17:11Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Tese - Kely Lopes Caiado - 2014.pdf: 6065517 bytes, checksum: 86f21d77b45b3a7bc702442dcec30c1e (MD5) / Made available in DSpace on 2015-01-13T11:17:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Tese - Kely Lopes Caiado - 2014.pdf: 6065517 bytes, checksum: 86f21d77b45b3a7bc702442dcec30c1e (MD5) Previous issue date: 2014-05-20 / Financiadora de Estudos e Projetos- Finep / In this work, we synthesized core/shell magnetic composite type consisting of maghemite nanoparticles covered with a coating layer of amino-functionalized silica. The experimental procedure was based on four steps: i) synthesis of magnetite nanoparticles and subsequent oxidation to maghemite, ii) preparation of aqueous colloidal dispersions (ferrofluids), from maghemite nanoparticles with modal diameter of 8.4 nm or 7.2 nm functionalized with citrate ion, iii) preparation of silica magnetic nanospheres (NMS) by the modified Stöber method using different amounts of ferrofluids and tetraethoxysilane (TEOS), and iv) functionalization of silica nanospheres with amino groups using aminopropyltrimethoxysilane (APTS). Sample characteristics of NMS were determined from the iron content measurements, from high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) and from vibrating sample magnetometry (VSM) and they were evaluated on the basis of the synthetic parameters employed, these being the content of magnetic material (nFe/nTEOS = 0.05, nFe/nTEOS = 0.01 e nFe/nTEOS = 0.002) and the type of used ferrofluid; a freshly prepared ferrofluid or an aged ferrofluid. The study of ferrofluids by static magnetic birefringence (SMB) showed that both had aggregates of magnetic nanoparticles, although higher for the aged ferrofluid. Samples of NMS were heterogeneous, showing fractions with different amounts of magnetic material embedded. Samples obtained from the aged ferrofluid, especially those prepared from smaller ferrofluid volumes (nFe/nTEOS = 0.01 e nFe/nTEOS = 0.002), showed the presence of magnetic silica particles and "empty" silica particles, that is, free from magnetic nanoparticles. This fact was attributed to xxvii the greater degree of maghemite nanoparticles aggregation in aged ferrofluid and therefore to fewer available magnetic cores in the reaction environment for the deposition of silica by heterogeneous nucleation mechanism. The NMS particles sizes ranged from 140 to 700 nm, and most particles were larger than the expected average size (150 nm), according to the molar ratio of reagents used in the Stöber synthesis. The presence of silica particles with spherical morphology was also observed, as well as coalesced silica particles. These morphological characteristics were attributed to the size and to the arrangement of magnetic nanoparticles in the cores (compact or dispersed), which were present in the reaction mixtures. After coating with silica, nanoparticles of maghemite remained superparamagnetic at room temperature, although there was a reduction in the value of saturation magnetization. The saturation magnetization value of maghemite within the ferrofluids was 62.1 or 68.7 emug-1, whereas saturation magnetization values of maghemite within the NMS ranged between 9.5 and 37 emug-1. Nanostructured magnetic materials obtained in this work, especially the NMS prepared from the higher ratio Fe/TEOS, have greater potential of use as magnetic beads due to higher values of saturation magnetization and the possibility of being quickly attracted by the magnetic field of a permanent magnet. / Neste trabalho, foram sintetizados compósitos magnéticos do tipo caroço/casca, constituídos por nanopartículas de maghemita recobertas com uma cobertura de sílica aminofuncionalizada. O procedimento experimental baseou-se em quatro etapas: i) síntese de nanopartículas de magnetita e, posterior oxidação para maghemita, ii) preparação de dispersões coloidais aquosas (ferrofluidos), a partir de nanopartículas de maghemita com diâmetro modal de 8,4 nm ou 7,2 nm e funcionalizadas com íons citrato, iii) preparação de nanoesferas magnéticas de sílica (NMS) pelo método de Stöber modificado, utilizando diferentes volumes dos ferrofluidos e tetraetoxissilano (TEOS), e iv) funcionalização das nanoesferas de sílica com grupos amino empregando-se aminopropiltrimetoxissilano (APTS). As características das amostras de NMS foram determinadas a partir de medidas do teor de ferro, microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução (HRTEM) e magnetometria de amostra vibrante (VSM), e foram avaliadas em função dos parâmetros variados nas sínteses, sendo esses o teor de material magnético (nFe/nTEOS = 0,05, nFe/nTEOS = 0,01 e nFe/nTEOS = 0,002) e o tipo de ferrofluido empregado; um ferrofluido recém-preparado ou um ferrofluido envelhecido. O estudo dos ferrofluidos por birrefringência magnética estática (SMB) mostrou que ambos apresentavam agregados de nanopartículas magnéticas, embora maiores para o ferrofluido envelhecido. As amostras de NMS foram heterogêneas, apresentando frações com quantidades distintas de material magnético incorporado. Nas amostras obtidas a partir do ferrofluido envelhecido, principalmente naquelas preparadas a partir de volumes menores de ferrofluido (nFe/nTEOS = 0,01 e nFe/nTEOS = 0,002), foram observadas tanto a presença de partículas de sílica xxv magnética, quanto partículas de sílica “vazias”, ou seja, isentas de nanopartículas magnéticas. Esse fato foi atribuído ao maior grau de agregação das nanopartículas de maghemita no ferrofluido envelhecido e, portanto, ao menor número de núcleos magnéticos disponíveis no meio reacional para a deposição de sílica pelo mecanismo de nucleação heterogênea. O tamanho das partículas de sílica magnética variou entre 140 e 700 nm, sendo a maioria das partículas maiores do que o tamanho médio previsto (150 nm), conforme a proporção molar de reagentes utilizada nas sínteses de Stöber. Também foi observada a presença de partículas de sílica com morfologia esférica, bem como de partículas de sílica coalescidas. Essas características morfológicas foram atribuídas ao tamanho e ao modo de organização das nanopartículas magnéticas nos núcleos (arranjo compacto ou disperso), os quais estavam presentes nas misturas reacionais. Após o recobrimento com sílica, as nanopartículas de maghemita permaneceram superparamagnéticas na temperatura ambiente, embora tenha ocorrido redução no valor da magnetização de saturação. O valor da magnetização de saturação estimado para a maghemita nos ferrofluidos foi de 62,1 ou 68,7 emug-1, de acordo com o diâmetro modal, enquanto que para as amostras de NMS, os valores variaram entre 9,5 e 37 emug-1. Os materiais magnéticos nanoestruturados obtidos nesse trabalho, principalmente as NMS preparadas a partir da maior razão Fe/TEOS, apresentam potencialidades de uso como grãos magnéticos, devido aos maiores valores de magnetização de saturação e à possibilidade de serem atraídas rapidamente pelo campo magnético de um imã permanente.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-08-03T15:17:06Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Breiner Gabriel Canedo Silva - 2016.pdf: 5933676 bytes, checksum: f71deace1dcdc99b7cbc79191cf1374d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-08-03T15:18:38Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Breiner Gabriel Canedo Silva - 2016.pdf: 5933676 bytes, checksum: f71deace1dcdc99b7cbc79191cf1374d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-03T15:18:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Breiner Gabriel Canedo Silva - 2016.pdf: 5933676 bytes, checksum: f71deace1dcdc99b7cbc79191cf1374d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-07-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work magnetic nanoparticles composed of maghemite coated with L-lysine or DL-Histidine (crystallite average diameter between 4.5 to 8.1 nm.) were synthesized via the Fe (II) and Fe (III) coprecipitation method. The synthesized solids were dispersed in water to obtain aqueous suspensions called magnetic fluids. The samples were characterized by X-ray diffraction, infrared spectroscopy, thermogravimetry, UV-Vis spectrophotometry, transmission electron microscopy, electrophoretic and dynamic light scattering. The suspended colloidal nanoparticles showed positive zeta potential at physiological pH, which enables the adsorption of negatively charged molecules of chromosomal and plasmid DNA on their surfaces. Their hydrodynamic radius were smaller than those reported in the literature (100nm) allowing phagocytosis of the nanostructure. A maghemite/L-Lysine sample was selected for DNA adsorption (chromosomal DNA of Humicola grisea fungus and shRNA and GFP encoding plasmids) and subsequent coating with dextran, for protection of its genetic information. Plasmids and dextran adsorption was evidenced by the increasing of the hydrodynamic radius of the samples, and the presence of DNA and dextran related bands in the infrared. / Neste trabalho, foram sintetizadas nanopartículas magnéticas constituídas de maghemita funcionalizada com L-Lisina ou DL-Histidina (cristalitos com diâmetro médio de 4,5 a 8,1 nm), pelo método da coprecipitação dos íons Fe (II) e (III). Os sólidos obtidos foram dispersos em água para obtenção de suspensões aquosas denominadas fluidos magnéticos. As amostras obtidas foram caracterizadas pelas técnicas de difração de raios X, espectroscopia de infravermelho, termogravimetria, espectrofotometria UV-Vis, microscopia eletrônica de transmissão e espalhamento de luz dinâmico e eletroforético. As nanopartículas em suspensão apresentaram potencial zeta positivo em pH fisiológico, possibilitando assim adsorção de moléculas de DNA (cromossômico e plasmidial) negativamente carregadas, além de um raio hidrodinâmico inferior ao relatado na literatura (100 nm) para que ocorra a fagocitose das nanoestruturas. Uma amostra maghemita/L-Lisina foi selecionada para adsorção de DNA (cromossômico de fungo Humícola grísea e de plasmídeos codificadores de shRNA e GFP) e posterior recobrimento com dextrana, para proteção de sua informação genética. A adsorção dos plasmídeos e da dextrana foi evidenciada pelo aumento do raio hidrodinâmico das amostras e pela presença das bandas relativas à dextrana e ao DNA nos espectros de infravermelho.