Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Foram sintetizadas microesferas poliméricas com propriedades magnéticas e morfologia casca-núcleo por meio da técnica de polimerização em suspensão em duas etapas. O núcleo foi constituído por poli(estireno-co-divinilbenzeno) e magnetita modificada com ácido oleico. Foi avaliada a influência da velocidade de agitação e da concentração de iniciador sobre as características das microesferas utilizadas como núcleo (morfologia, tamanho de partículas, propriedades magnéticas e estabilidade térmica). A casca foi constituída por poli(estireno-co-divinilbenzeno) sem material magnético. Foi avaliado o método de adição da emulsão dos monômeros formadores da casca e o tempo de inchamento dos núcleos na emulsão. As microesferas casca-núcleo foram caracterizadas quanto ao seu aspecto morfológico e à estabilidade térmica. Os núcleos não apresentaram ciclos de histerese, estando assim próximos de um material com propriedades superparamagnéticas. O copolímero sintetizado com a maior velocidade de agitação e a menor concentração de iniciador foi o que apresentou o maior teor de ferro incorporado (3,317 %), a maior magnetização de saturação (2,99 emu/g) e o menor diâmetro médio de partículas (81 m). As microesferas casca-núcleo apresentaram apenas um estágio de degradação e as suas Tmáx foram menores do que a do núcleo. O mapa composicional de ferro confirmou a presença de magnetita na superfície das microesferas casca-núcleo / Polymeric microspheres with magnetic properties and core-shell morphology were synthesized by the technique of suspension polymerization in two stages. The core was constituted by poly(styrene-co-divinylbenzene) and magnetite coated with oleic acid. The influence of stirring rate and initiator concentration on microspheres characteristics (morphology, particle size, magnetic properties and thermal stability) was studied. The shell was constituted by poly(styrene-co-divinylbenzene) without magnetic material. It was also evaluated the methods of the monomers emulsion addition and the coress swelling time in the emulsion.. The microspheres were characterized by morphologic aspect and thermal stability. The cores did not presented hysteresis cycles, thus proving the superparamagnetic properties. Copolymer synthesized with the higher stirring rate and lower initiator concentration presented the higher incorporated iron content (3.317 %), higher saturation magnetization (2.99 emu/g) and the lower average particle diameter (81 m). Core-shell microspheres presented only one stage of degradation and the Tmáx were smaller than temperature of the cores. Iron compositional map confirmed the presence of magnetite on the surface of core-shell microspheres

Apresentamos neste trabalho os resultados de um estudo experimental e teórico dos compostos borocarbetos supercondutores da série Y(Ni1-xMnx)2B2C com x = 0; 0,01; 0,025; 0,05; 0,10; 0,15. A principal motivação para este trabalho foi investigar a estrutura eletrônica e a possível formação do momento magnético sobre os átomos de impureza de Mn nos compostos Y(Ni1- xMnx)2B2C. O aparecimento do momento magnético localizado no sítio da impureza possibilitou estudar a influência do Mn sobre o mecanismo de quebra de pares supercondutores e sobre as propriedades magnéticas do composto. Os borocarbetos são compostos de estrutura cristalina tetragonal de corpo centrado e altamente anisotrópicos (c/a~3). São intermetálicos de alta temperatura crítica supercondutora Tc, com forte acoplamento elétron-fonon. Em alguns casos podem apresentar ordem magnética, supercondutividade e também coexistência ou competição energética entre ambos. As medidas de transporte eletrônico, em função da temperatura, foram feitas utilizando-se um detector síncroton baseado na técnica de quatro pontos operando na faixa de 4,2K até 300K. Essas medidas possibilitaram o estudo das propriedades relacionadas ao transporte eletrônico na fase supercondutora. Na fase normal, extraiu-se a dependência em energia da função espectral de fonons α² F (ω) para alguns compostos da série estudada. As medidas magnéticas em função da temperatura e do campo magnético foram feitas utilizando-se um SQUID (Superconducting Quantun Interference Device – Quantun Design Model MPMS XL). Tais medidas permitiram a caracterização das propriedades magnéticas de nossas amostras. Em particular determinou-se o valor, em regime de saturação, do momento magnético associado ao sítio cristalino do Mn. Foram determinadas também as correntes críticas supercondutoras usando o Modelo de estado crítico de Bean e a variação da temperatura crítica supercondutora (Tc) com a mudança do campo externo aplicado. As medidas magnéticas permitiram a obtenção do diagrama que relaciona o campo crítico inferior (HC1) e a temperatura, variando-se a concentração do átomo dopante de manganês. Foi feito um esforço teórico no sentido de interpretar os resultados experimentais. Para isso foram usados três modelos: O modelo de estado crítico de Bean já citado acima e um modelo baseado na fórmula de Ziman usando uma aproximação para a função espectral de fonons para descrever a resistividade no regime de alta temperatura. Além disto, usou-se o modelo de duas sub-redes para a descrição do momento magnético das impurezas de Mn, em função da concentração, na série Y(Ni ) ( 2 ω α F 1-xMnx)2B2C.

Este trabalho tem por objetivo apresentar os resultados obtidos com o uso da técnica de campo magnético induzido durante o tratamento térmico do Ferro Fundido Nodular em desenvolvimento de núcleos de alto-falantes. Para este estudo foi escolhido como material o Ferro Fundido Nodular devido ao baixo custo de obtenção das peças e também por ser um material de fácil aquisição no mercado. Foram confeccionadas 90 amostras deste Ferro Fundido Nodular com percentuais diferenciados de Ferro, Silício e Carbono, sendo que as amostras quando foram submetidas ao tratamento térmico de recozimento também sofreram a indução magnética. Os parâmetros utilizados no tratamento térmico situaram-se na faixa de temperatura de aquecimento de 900ºC até 920ºC e uma indução magnética "B" entre 16000 e 20000 Gauss. O grande desafio deste trabalho estava no fato de que variações de composição das ligas de ferro fundido nodular, aliadas as inclusões de outros materiais não magnetizáveis, modificavam, para pior, o desempenho dos núcleos dos alto-falantes. Para obter-se, então, uma estrutura em que o fluxo magnético pudesse permear, buscou-se primeiramente selecionar a liga de ferro fundido eliminando ao máximo os materiais não magnetizáveis, e só então, estudar um processo de tratamento térmico com indução magnética que tornasse o material adequado ao uso nos núcleos de alto-falantes Para melhorar as propriedades magnéticas de forma contundente, buscou-se através do recozimento com campo induzido um alinhamento dos domínios, ou seja, uma ordenação dos "spins" dentro dos grãos do material que juntamente com a elevação de temperatura tenderam a ter um mesmo sentido, facilitando de maneira significativa a passagem do fluxo magnético, propriedade importante para o desempenho dos núcleos de alto-falantes. Foram realizados recozimentos com campo induzido observando-se o desempenho da permeabilidade magnética inicial das peças e posteriormente medidas com equipamento de saturação de campo. Esses resultados foram correlacionados com os dados obtidos pelo uso do aço SAE 1020, nas mesmas condições de uso e teste de laboratório. Foram realizados estudos metalográficos, além de análises de composição química das amostras e a relação destes fatores com as propriedades magnéticas. Também foram estudados os dados de usinabilidade das amostras do ferro fundido nodular tratadas termicamente com indução magnética e subseqüentemente comparados com o Aço SAE 1020. Do ponto de vista científico, uma das contribuições deste trabalho, está na influência da indução de campo magnético durante o tratamento térmico das amostras, pois é possível verificar um ganho significativo nas propriedades magnéticas apresentadas pelos núcleos dos alto-falantes durante os testes de desempenho. A outra está no fato de que ganhos correlacionados ao design do produto possibilitam utilizar o ferro fundido como uma alternativa economicamente viável e perfeitamente ajustável à alta performance dos alto-falantes. Como resultado deste estudo foi demonstrado à possibilidade do uso do recozimento com indução magnética, como forma de aumentar a permeabilidade de um material com alto teor de carbono, no caso específico, o ferro fundido nodular. Este trabalho permite afirmar que é possível desenvolver núcleos magnéticos de alto-falantes em ferro fundido nodular com alto desempenho e também sugerir que outras aplicações onde seja necessário aumento do desempenho magnético esta técnica possa ser aplicada. / This work aims to present the results obtained with the use of induced magnetic field during the heat treatment of Nodular Cast Iron for speaker cores. For this study development, the chosen material is the nodular cast iron due to the low trading costs and ease of purchase on the market. Ninety samples of nodular cast iron were constructed, with different iron, silicon and carbon contents. Samples, when subjected to annealing, were also subjected to magnetic induction. The final temperature on the heat treatment was in the range of 900ºC to 920ºC, and the magnetic induction was in the range of 16000 to 20000 Gauss. The challenge of this work was in the fact that compositional changes in the nodular cast iron, allied to inclusions of non-magnetizable materials, modify for worse the performance of speaker cores. To obtain a structure that the magnetic field could permeate, the cast iron alloys were selected to eliminate, at most, the presence of non-magnetizable materials, and only then consider a heat treatment process with magnetic induction to make the material suitable for use in speaker cores. To improve the magnetic properties, an alignment of dipoles of the material, through induced magnetic field during annealing was intended. Annealing with induced magnetic field was carried out, observing the performance of the initial magnetic permeability of the samples, and subsequently measured with field saturation equipment The results were correlated with the obtained data from the use of the SAE 1020 steel, with the same conditions of use and laboratory tests. Metallographic and chemical composition analyses were carried out on the samples, and the correlation of these data with the magnetic properties was estmated. Also machinability of the thermal treated with magnetic induction nodular cast iron samples were analyzed and compared with the SAE 1020 steel. From the scientific point of view, one of the contributions of this work is the influence of induced magnetic field during the heat treatment of the samples, since it was possible to verify a significant gain in the magnetic properties of the speaker cores during the performance tests. Another contribution is the fact that gains correlated with the design of the product enable the use of cast iron as an economically viable and fully adjustable material to the high performance of subwoofers. As a result of this work, the possibility of using annealing with magnetic induction was presented as a way to increase the permeability of a material with high carbon content, in this particular case, the nodular cast iron. This research allows asserting that it is possible to develop speaker magnetic cores of nodular cast iron with high performance and also suggest that this technique can be applied to other applications where it is necessary to increase their magnetic performance.

Neste trabalho foram estudadas as propriedades magnéticas e estruturais de filmes ultrafinos de Fe, Co e Ni produzidos por eletrodeposição sobre substratos de Au(111). Os estágios iniciais de crescimento dos filmes foram estudados por técnicas de caracterização “in-situ”. Uma nova técnica de caracterização do estado magnético de filmes ultrafinos eletrodepositados (EC-AGFM) foi utilizada, mostrando-se uma poderosa ferramenta para o estudo das propriedades magnéticas dos filmes. Outras técnicas, como STM “in-situ”, PMOKE “in-situ”, EXAFS, XRD, RBS foram utilizadas. A análise dos dados revelaram resultados diferentes para os filmes de Fe e Co/Au(111), em comparação aos filmes de Ni/Au(111). Enquanto a anisotropia magnética perpendicular (PMA) foi observada para os filmes de Fe e Co/Au(111), não foi observada para os filmes de Ni/Au(111). Os resultados são interpretados em termos das contribuições para a anisotropia magnética dos filmes. No caso do níquel, a degradação de suas propriedades magnéticas são atribuídas à incorporação de hidrogênio durante a deposição. Os resultados das análises magnética e estrutural são correlacionados a fim de compreender o comportamento das propriedades observadas. Os resultados são comparados aos obtidos por técnicas em vácuo.

Este trabalho apresenta uma investigação experimental sobre as propriedades magnéticas e de transporte elétrico de sistemas caracterizados por desordem e frustração. Tais sistemas são amostras granulares do supercondutor de alta temperatura crítica YBa2Cu3O7-δ e amostras do tipo vidro-de-spin e reentrantes das ligas magnéticas diluídas AuMn 8at% e AuFe xat% (x = 8, 12, 15, 18 e 21). No supercondutor granular foram estudados os efeitos de flutuações termodinâmicas na magnetocondutividade nas proximidades da transição supercondutora e a linha de irreversibilidades magnéticas. A transição para o estado de resistência nula é um processo que ocorre em duas etapas. Inicialmente, a transição de pareamento estabiliza a supercondutividade no interior dos grãos. A transição de coerência ocorre em temperaturas inferiores e ativa ligações fracas entre os grãos através de um processo do tipo percolação. O regime que antecede a transição de coerência é caracterizado por flutuações na fase do parâmetro de ordem. A linha de irreversibilidades magnéticas, estudada a partir da magnetoresistência e magnetização DC, revela um comportamento do tipo Almeida-Thouless em baixos campos magnéticos aplicados, seguido de um crossover, em µ0H = 0.1 T, para um comportamento do tipo Gabay-Toulouse. A linha de irreversibilidades é interpretada como sendo uma manifestação experimental de uma transição de vidro chiral. As ligas magnéticas diluídas foram estudadas através do efeito Hall extraordinário. Os resultados mostram claramente que dois termos de sinais contrários contribuem para este efeito nestes sistemas. Em particular, é observada uma anomalia no coeficiente de Hall extraordinário em temperaturas próximas à temperatura de ordenamento dos vidros-de-spin e de “canting” dos reentrantes que não é prevista por nenhuma teoria convencional de efeito Hall. A interpretação dos resultados é feita em termos do modelo de vidro chiral, mostrando a importância de uma contribuição de origem puramente chiral. Esta é a primeira vez que a chiralidade, uma propriedade intrínseca de sistemas desordenados e frustrados, é observada experimentalmente de modo direto.

Submitted by Daniele Amaral (daniee_ni@hotmail.com) on 2016-10-07T19:22:08Z No. of bitstreams: 1 TeseRRGP.pdf: 3041523 bytes, checksum: f8585bab1f9c1565717516794f4e8831 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T19:31:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseRRGP.pdf: 3041523 bytes, checksum: f8585bab1f9c1565717516794f4e8831 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T19:31:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseRRGP.pdf: 3041523 bytes, checksum: f8585bab1f9c1565717516794f4e8831 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-20T19:31:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseRRGP.pdf: 3041523 bytes, checksum: f8585bab1f9c1565717516794f4e8831 (MD5) Previous issue date: 2015-09-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / This study analyses the relationships between synthesis routes and physical properties of the composite system 67.5(PbMg1/3Nb2/3O3) +32.5(PbTiO3), or simply PMN-PT, as ferroelectric phase and BaFe12O19, or BaM, as magnetic phase. The choice of phases was based on the exceptional properties that both PMN-PT and BaM possess: solid solutions of the complex perovskite PMN-PT in both monocrystalline and polycrystalline forms, particularly those whose composition lies within the region of morphotropic boundary phases, have the largest known piezoelectric coefficients. BaM, or barium hexaferrite, presents relatively high property anisotropy due to its hexagonal crystal structure (expressed in particles that grow in nonequiaxed format) and easy magnetization along the c-Crystallographic axis. Thus, the main objective of this work was to obtain and characterize magnetoelectric composites (either volumetric or as two-dimensional nanostructures) textured from PMN-PT/BaM, by exploiting the quasi-piezomagnectic characteristics and the microstructural, crystallographic and magnetic anisotropyof the BaM phase. With a molar ratio of 80/20 between the ferroelectric and magnetic phases, different routes of synthesis and processing were used for the production of threedimensional ceramic composites with 0-3 connectivity, or thin films with 0-3 and 2-2 connectivity.The Pechini, sol-gel, co-precipitation,and solid state reaction techniques were applied for the synthesis of powders and/or solutions; the pressure-assisted sintering method was used for the densification of three-dimensional bodies; and the spin-coating technique was employed for the deposition of films. Physical, electrical, magnetic and magnetoelectric characterizations were performed in order to clarify the influence of the BaM phase upon composites of different configurations. In a prospective yet not exhaustive manner, relations were assessed among the experimental parameters of the various synthesis routes (with greater focus on the barium hexaferrite phase) and the production of ceramic composites of PMNPT/ BaM system. It was found that the final characteristics of the prepared materials, particularly the hysteresis behavior of the magnetoelectric coefficient as a function of applied magnetic field, were highly susceptible to variations in the morphology, size and orientation of barium hexaferrite grains, which, in turn, depended on the synthesis and sintering routes applied. / Realizaram-se estudos de síntese e de caracterização das propriedades físicas do sistema compósito 67,5(PbMg1/3Nb2/3O3) +32,5(PbTiO3), ou simplesmente PMN-PT, como fase ferroelétrica, e da BaFe12O19, ou BaM, como fase magnética. A escolha dessas fases baseou-se nas propriedades excepcionais que ambas apresentam. A perovskita complexa PMN-PT, tanto na forma monocristalina como policristalina, apresenta soluções sólidas com os maiores coeficientes piezoelétricos conhecidos, particularmente as de composição na região do contorno morfotrópico de fases, como é o caso da 32,5%mol de PT. A fase BaM, ou hexaferrita de bário, apresenta relativamente alta anisotropia de propriedades magnéticas devido à sua estrutura cristalográfica hexagonal (refletida em partículas que crescem em formato não equiaxial) e fácil magnetização ao longo do eixo cristalográfico-c. O objetivo principal deste trabalho foi a obtenção e a caracterização de compósitos magnetoelétricos (volumétricos ou como nanoestruturas bidimensionais) texturados de PMN-PT/BaM, explorando-se as características quasi-piezomagnéticas e a anisotropia microestrutural/cristalográfica/magnética da fase BaM. Com uma proporção molar de 80/20 entre a fase ferroelétrica e a magnética, foram utilizadas diferentes rotas de síntese e de processamento de materiais para a produção de compósitos com conectividade 0-3, quando no caso de corpos cerâmicos volumétricos; ou 0-3 e 2-2, quando no caso de filmes finos. Os métodos Pechini, sol-gel, de copreciptação e de reação no estado sólido foram utilizadas na síntese dos pós e/ou soluções; o método de sinterização assistida por pressão, para a densificação dos corpos volumétricos, e a técnica “spin-coating”, para a deposição dos filmes. As caracterizações físicas, elétricas, magnéticas e magnetoelétricas buscaram evidenciar a influência das propriedades da fase BaM nas diferentes configurações de compósitos. De forma prospectiva e ainda não exaustiva, foram avaliadas as relações entre os parâmetros experimentais das diversas rotas de síntese (com maior foco na fase hexaferrita de bário) e a produção de compósitos cerâmicos do sistema PMN-PT/BaM. Encontrou-se que as características finais dos materiais preparados, em especial o comportamento histerético do coeficiente magnetoelétrico em função do campo magnético aplicado, foram altamente susceptíveis às variações da morfologia, tamanho e orientação dos grãos da hexaferrita de bário, que, por sua vez, dependem das rotas de síntese e de sinterização aplicadas.

Made available in DSpace on 2016-12-12T17:38:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leonardo Salas Maldonado.pdf: 8231425 bytes, checksum: b5b33a872944836efb47f1af38ff5d3c (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work presents a state of the art synthesis about the characterization and losses in iron under the focus of Electrical Engineering; it is intended to understand and to generate aids to ferromagnetic materials characterization at low cost, applied in the evaluation of electromagnetic parameters and energetical e_ciency of electromagnetic devices, using a qualitative view of complex electromagnetic phenomena, helping in the comprehension and in the study of the electrical machines project. / Este trabalho apresenta uma síntese do estado da arte sobre as caracterizações e perdas no ferro sob o enfoque da Engenharia Elétrica; pretende-se compreender e gerar subsídios para a caracterização de materiais ferromagnéticos a baixo custo, aplicado na avaliação de parâmetros eletromagnéticos e de eficiência energética de dispositivos eletromagnéticos, através de uma visão qualitativa dos fenômenos eletromagnéticos complexos auxiliando na compreensão e estudo do projeto de máquinas elétricas.

Made available in DSpace on 2016-12-12T17:38:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ILTON ANCELMO PEREIRA JUNIOR.pdf: 6854626 bytes, checksum: 8fdf9667f4e840b4dc298f1e9605bf2d (MD5) Previous issue date: 2011-02-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This master thesis introduces a study about the influence of frequency variation induced in the magnetic properties of materials. Experiments are accomplished in the Epstein frame or Epstein square, the measurements are being acquired through a data acquisition system PC-based, which is handled through a software developed in LabVIEW. As results, we have the magnetization curve, hysteresis loop and specific losses for several preset frequencies, and the harmonic distortion evaluation in current and voltage signals during the trial. The end of the essay presents a methodology able to accomplish the harmonics cancellation generated by the steel saturation, applying a voltage source having adjustable harmonic voltages. / Esta dissertação apresenta um estudo sobre a influência da variação da frequência nas propriedades magnéticas dos materiais. Os ensaios são realizados em quadro de Epstein, sendo as medições obtidas através de um sistema de aquisição de dados baseado em PC, o qual é controlado por um software desenvolvido em LabVIEW. Como resultados têm-se a curva de magnetização, a curva de histerese e as perdas específicas para diversas frequências pré-selecionadas, sendo avaliadas as distorções harmônicas de tensão e de corrente, durante os ensaios. Ao final é apresentada uma metodologia capaz de realizar o cancelamento das harmônicas geradas pela saturação do aço, através de uma fonte de tensão com ajuste de harmônicos.

Nesta dissertação, microesferas poliméricas com propriedades magnéticas à base de estireno e divinilbenzeno foram sintetizadas por polimerização em suspensão. O material utilizado para conferir as propriedades magnéticas foi magnetita sintetizada em laboratório. Foram estudados os efeitos da modificação da magnetita com ácido oleico, da velocidade de agitação, do teor de iniciador e de teor de agente de suspensão sobre as características das partículas poliméricas obtidas. As microesferas foram caracterizadas quanto ao seu aspecto morfológico, à estabilidade térmica, ao tamanho e à distribuição do tamanho de partículas e quanto à suas propriedades magnéticas. Foram obtidos copolímeros com morfologia esférica e tamanho micrométrico, com propriedades magnéticas comparáveis a materiais superparamagnéticos. O tamanho de partícula foi afetado principalmente pela velocidade de agitação, enquanto que a distribuição deste tamanho foi fortemente influenciada pela alteração dos teores de iniciador e agente de suspensão. A magnetização de saturação para as microesferas ficou próxima dos valores encontrados na literatura, comparando-se resinas com o mesmo teor de material magnético. A modificação com ácido oleico foi considerada importante para a incorporação do material magnético / In this dissertation, polymeric microspheres with magnetic properties based on styrene and divinylbenzene were synthesized by suspension polymerization technique. In order to obtain magnetic properties, magnetite was synthesized in laboratory. The effects of magnetite modification with oleic acid, stirring velocity, concentration of initiator and concentration of stabilizer on the particles properties were studied. The magnetic microspheres were characterized according to morphology, thermal stability, particle size and its distribution and magnetic properties. It was verified that the microspheres presented spheric shape, micrometric size and magnetic properties comparable to superparamagnetic materials. Particle size was mainly affected by stirring velocity, while its dispersion was strongly affected by concentration of initiator and stabilizer. The saturation magnetization for the microshpheres was similar to the values reported in the literature, taking in account resins with the same content of magnetic material. The modification with oleic acid was considered important to the incorporation of the magnetic material

Espectroscopia Mössbauer foi usada para investigar as propriedades magnéticas dos compostos antiferromagnéticos CO1-xFexCO3 com x= 0,01, 0,05, 0,1 e 0,3 à temperatura de 4,2 °K, abaixo da temperatura de Néel. As interações quadripolares medidas à temperatira ambiente, acima da temperatira de Néel, e a 4,2 °K mostram pouca dependência com a concentração. / Mössbauer spectroscopy has been used to investigated the magnetic properties of the antiferromagnetics compounds CO1-xFexCO3 com x= 0,01, 0,05, 0,1 and 0,3 at the temperature of 4,2 °K, below the Néel temperature. The quadrupole interaction measured at room temperature, above the Néel temperature, and at 4,2 °K show little concentration dependence.