Orientador: Carlos Rettori / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-26T17:54:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Urbano_RicardoRodrigues_M.pdf: 1598016 bytes, checksum: 950700a6a9b81e7f86b86416e3eaa4d7 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Desde sua descoberta, os supercondutores de alta temperatura crítica (T c ) têm sido centro de intensos estudos em busca de esclarecimentos para se entender e descrever a natureza e as propriedades físicas do estado supercondutor destes materiais, podendo com isso, viabilizar seu aproveitamento para aplicação tecnológica. Recentemente, vários tipos de óxidos supercondutores de alta-T c têm sido encontrados. Esta corrida para obter tais compostos se deu devido a ambição de compreender o mecanismo de supercondutividade nos óxidos de Cu, incentivando a criação de vários outros materiais, também óxidos, baseados em metais de transição (3d). Dessa maneira, nesta última década, os estudos das propriedades físicas e estruturais de óxidos de estruturas tipo K 2 NiF 4 têm sido sujeito de grande interesse. Levadas por esta motivação, várias investigações sobre os efeitos da dopagem por buracos (hole-doping) via substituição de Li em La2CuO4 e La 2NiO4 têm sido realizadas (Sarrao et al, 1996). Com base nos resultados obtidos para La2Cu1-xLi xO4 é que os compostos La2Ni1-x Li xO4 dopados via substituição de Li foram sintetizados e estudados neste trabalho. As técnicas utilizadas foram fundamentalmente Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE) em 4 bandas (S (4.1 GHz), X (9.5 GHz), Q (34.5 GHz) e W (218.7 GHz)), magnetização dc, Espectroscopia Raman e Difração de Raios-X e de Nêutrons em função da temperatura (T). Estudos estruturais confirmam um parcial ordenamento dos cátions Ni e Li em sítios metálicos. Com a diminuição da temperatura, medidas de RPE mostram um aumento na anisotropia do valor-g (g^ - g//) e experimentos de Difração de Nêutrons e de Raios-X comprovam um aumento na razão dos parâmetros de rede c/a. Estes resultados são interpretados em termos da estabilização do íon Ni 3+ (3d 7 ) na configuração low-spin 2A1g associada às distorções do octaedro de NiO6 devido a presença do efeito Jahn-Teller nestes compostos / Abstract: Since their discovery, superconductors of high critical temperature (Tc ) have been the center of intense studies in search of understanding and description of the nature and physical properties of the superconducting state in these materials, so as to make possible their technological application. Recently, several types of high critical temperature superconducting oxides have been found. This race to obtain such compounds has been taking place because of an ambition to understand the mechanism of superconductivity in copper oxides, and thus stimulating the development of various other oxides based on transition metals. So, in the last decade, studies of the physical and structural properties of K2NiF4structured oxides have been subject of much interest. Driven by this motivation, several investigations into the effects of hole-doping via substitution of Li in La2CuO4have been carried out (Sarrao et al, 1996). Based on the results obtained for La2Cu1-xLixO4, the compounds La2Ni1-xLixO 4(doped via substitution of Li) were synthesized and studied in the present work. The techniques used were basically Electron Paramagnetic Resonance (EPR) in 4 Bands (S (4.1 GHz), X (9.5 GHz), Q (34.1 GHz) and W (218.7 GHz)), dc magnetization, Raman Spectroscopy, X-ray and Neutron Diffraction as a function of temperature (T). Structural studies confirm a partial cation ordering of Ni and Li at the metal sites. As the temperature decreases, EPR measurements indicate an increase in the g-value anisotropy (g^ ¿ g //), and experiments of Neutron and X-ray Diffraction prove an increase in the lattice parameters ratio c/a. These results are interpreted in terms of the stabilization of the ion Ni 3+ (3d 7 ) inthe 2A1glow-spin configuration associated with the distortions of the NiO6 octahedron due to the presence of Jahn-Teller effect in these compounds / Mestrado / Física / Mestre em Física

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Ondas de spin sÃo excitaÃÃes coletivas que surgem em materiais magnÃticos. No caso ferromagnÃtico, essas excitaÃÃes coletivas sÃo o movimento em fase da precessÃo de todos os spins de uma rede cristalina, representando um cristal magnÃtico. Essa precessÃo à causada por perturbaÃÃes no sistema magnÃtico em estudo, por exemplo, uma pequena variaÃÃo na temperatura provoca variaÃÃo no numero de precessÃes do sistema. Essa variaÃÃo na temperatura provoca a precessÃo de um momento de dipolo magnÃtico que interage com seus vizinhos levando a uma propagaÃÃo dessa perturbaÃÃo. Essa perturbaÃÃo tem carÃter ondulatÃrio, e a mesma intensidade para diferentes vizinhos prÃximos. Essas ondas de spin podem ser observadas atravÃs de alguns mÃtodos experimentais, tais como: espalhamento inelÃstico de neutrons, espalhamento inelÃstico de luz incluindo espalhamento Raman e Brillouin, para citar alguns. A importÃncia das ondas de spin surge claramente quando aparelhos magnetoeletrÃnicos sÃo operados a altas frequÃncias. Nessa situaÃÃo a geraÃÃo de ondas de spin pode ser um processo significante na perda de energia desses sistemas, pois a excitaÃÃo de tais ondas consome uma pequena parte da energia do sistema. Portanto, a geraÃÃo de ondas de spin limita a largura de linha e o fator de potÃncia ou qualidade Q de alguns aparelhos de microondas. Devido a essa aplicabilidade tecnolÃgica, à importante estudar ondas de spin em sistemas de multicamadas magnÃticas, e sistemas de baixa dimensionalidade, pois, tais sistemas sÃo candidatos a obtenÃÃo de novos sistemas eletrÃnicos. Nosso objetivo aqui à estudar o comportamento de ondas de spin em sistemas bi-dimensionais onde as interaÃÃes de troca sÃo aleatÃrias. InteraÃÃes de troca aleatÃrias implicam que a resistÃncia que o sistema impÃe a mudanÃa da orientaÃÃo dos seus momentos de dipolo magnÃtico nÃo sÃo as mesmas de linha por linha do meio em estudo. O sistema à modelado atravÃs de um Hamiltoniano de Heisenberg onde os operadores de spin sÃo tratados a baixas temperaturas usando as transformaÃÃes de Holstein-Primakoff. Observamos que o espectro de ondas de spin varia significativamente quando comparado Ãquele sem a perturbaÃÃo aleatÃria.

A marcação por feixe laser em superfícies é utilizada para assegurar a identificação e a rastreabilidade em biomateriais. A texturização via feixe laser confere maior aderência às superfícies dos dispositivos médicos implantáveis. Este trabalho teve o objetivo de avaliar o comportamento da superfície do aço inoxidável austenítico ABNT NBR ISO 5832-1 submetido à marcação e texturização com feixe laser de fibra óptica, alterando-se a frequência dos pulsos; frente ao seu comportamento biomecânico, por meio de: ensaios de resistência à tração, fadiga e desgaste; verificar a susceptibilidade à corrosão localizada, por ensaios eletroquímicos em solução que simula os fluidos corpóreos; e caracterizar a sua microestrutura. Os tratamentos alteraram a rugosidade e a dureza dos biomateriais em função do aumento da frequência dos pulsos. A microestrutura e composição química das superfícies sofreram mudanças que afetaram diretamente a camada passiva dos aços inoxidáveis. Este efeito foi comprovado com o uso de SVET, XPS e caracterização de propriedades eletrônicas do filme passivo. Os dois tipos de tratamentos implicaram em aumento de susceptibilidade magnética das superfícies. Os parâmetros utilizados para as marcações e texturizações não causaram diminuição na viabilidade celular, de modo que não apresentou citotoxicidade mesmo após incubação prolongada. Este biomaterial mostrou-se adequado perante os ensaios biomecânicos, uma vez que os tratamentos a laser, nas condições utilizadas, não induziram a formação de tensões superficiais de magnitude capaz de levar à fratura por fadiga, indicando vida em fadiga infinita; tampouco se pôde relacionar a região de fratura por tração com as marcações a laser. O volume de desgaste diminuiu em função do aumento da dureza produzido pela elevação da frequência do pulso nas texturizações. O caráter visual das marcações e texturizações por feixe laser foi assegurado após a maioria dos ensaios realizados. / Laser beam marking is used to ensure biomaterials identification and traceability. The texturing imparts greater adhesion to the surfaces of implantable medical devices. The aim of this work was to evaluate the surface behaviour of the austenitic stainless steel ABNT NBR ISO 5832-1 marked and textured by optical fiber laser beam using selected parameters, changing the pulse frequency; in face of its biomechanical behaviour, through tests of tensile strength, fatigue and wear; verify the localized corrosion susceptibility by electrochemical tests in a solution that simulates the body fluids; and analyze microstructural changes. The treatments performed altered the biomaterials roughness and their micro hardness as a function of the increase of the pulse frequency. The microstructure and chemical composition of the surfaces underwent changes that directly affected the passive layer of the stainless steels, triggering the corrosion process. This effect was evidenced by SVET, XPS and characterization of electronic properties of the passive film by the Mott-Schottky technique. These two types of laser treatments increased the surfaces magnetic susceptibility. The parameters used for the marking and texturing did not induce a decrease in the cellular viability of the samples, as no cytotoxicity was showed even after prolonged incubation. This biomaterial was adequate on the biomechanical tests, since the laser treatments, under the conditions used, did not induce the formation of surface tensions of magnitude capable of leading the fatigue fracture, indicating infinite fatigue life; the region of fracture by tension could not be related to the laser marking. The wear volume decreased as a function of the increase in micro hardness produced by the increase of the pulse frequency in the texturings. The visual character of the markings and texturings was assured after the majority of the tests performed.

Atualmente, nanopartículas (NPs) são utilizadas em todos os ramos da tecnologia. Suas promissoras aplicações envolvem entre outros, o campo dos sensores e transdutores, mídia de gravação magnética, carreadores magnéticos de drogas medicinais. Com o objetivo de produzir NPs pelo método físico, um gerador de nanopartículas foi adaptado usando um dos canhões do sistema de magnetron sputtering, baseando-se no método de agregação gasosa. Com o gerador somos capazes de produzir NPs de diversos materiais e codepositá-las em matrizes dielétricas ou metálicas. Neste trabalho apresentamos o desenvolvimento da metodologia para a produção de nanopartículas de materiais magnéticos duros, usando alvos de SmCo5, Sm2Co17, Nd2Fe17B, FePt e CoPt. Investigamos a influência dos parâmetros de deposição (pressão, fluxo de gás e potência de sputtering), tipo de substrato e a existência de buffer e/ou codeposição, na obtenção das propriedades estruturais e magnéticas desejadas para esses materiais. As NPs produzidas são analisadas magneticamente pelo VSM e SQUID, sua morfologia e tamanho por TEM e SEM, a sua estequiometria pelo RBS, e a sua estrutura cristalina por XRD, a fim de obter nano-ímãs de alta anisotropia magnética. Da caracterização morfológica, através de microscopia eletrônica, encontramos para as NPs produzidas e estudadas diâmetros entre 5 e 17 nm. Através de análises de RBS obtemos para composição das NPs que as mesmas possuem estequiometria diferente dos alvos usados. Estudos estruturais e magnéticos mostram que para Sm-Co, Fe-Pt e Co-Pt é possível obter NPs cristalinas e com coercividade da ordem de 1 kOe. / In the recent years, nanoparticles (NPs) are being in all fields of technology. Their promising applications involve among others, the field of sensors and transducers, magnetic recording media, magnetic carriers of medicinal drugs. Aiming to produce NPs by physical method, a generator of nanoparticles was adapted using a system of guns \"magnetron sputtering\", based on the aggregation gas method. With the generator we are able to produce NPs with different types of material. In this work, we present the development of the methodology for the production of nanoparticles of hard magnetic materials, using targets of SmCo5, Sm2Co17, Nd2Fe17B, FePt and CoPt. We investigated the influence of the deposition parameters (pressure, gas flux and sputtering power), substrate type and the existence of the buffer and/or codeposition layers, to obtain the desired structural and magnetic properties for the nanoparticles. The produced NPs were magnetically analyzed by VSM and SQUID, the morphology and size by TEM and SEM, the stoichiometry by RBS and the crystal structure by XRD. The main objective of this work is to obtain nano-magnet with high magnetic anisotropy. Through the morphological characterization by electron microscopy, we found for NPs produced and studied have diameters between 5 and 17 nm. Through RBS analysis we have obtained the composition of the NPs, and also that they have different stoichiometry in relation to the used targets. Structural and magnetic studies have show that for Sm-Co, Fe-Pt and Co-Pt it is possible to obtain crystalline NPs with coercive field around 1 kOe.

Orientadores: Marcelo Knobel, Lucila Helena Deliesposte Cescato / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin. / Made available in DSpace on 2018-08-12T12:21:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rosa_WagnerdeOliveirada_M.pdf: 19528973 bytes, checksum: 7a1e2008a2b3dee6576a7022583102ab (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Nesta dissertação utilizamos a técnica de litografia holográfica para reproduzir padrões periódicos em fotorresinas, depositadas em substratos de quartzo e vidro, que posteriormente foram utilizados como molde para a deposição de materiais magnéticos, que, portanto reproduzirem a periodicidade da estrutura gravada na fotorresina. Uma vantagem desta técnica é a dimensão pequena das estruturas que podem ser produzidas com uma boa razão de aspecto em áreas da ordem de 1000 cm 2 , assim como o controle do seu espaçamento. A união desta técnica com a deposição de materiais por sputtering foi muito vantajosa, pois usando este tipo de deposição podemos, em princípio, selecionar qualquer tipo de material e reproduzir com grande eficiência os padrões determinados pelas máscaras holográficas. Os sistemas aqui estudados são nanofitas de três tipos de materiais magnéticos: Co, Ni e Ni80Fe20(permalloy). Isto nos dá a liberdade de estudar como varia a interação magnética entre as nanofitas em função da sua separação e também da sua espessura. Comparamos os resultados obtidos das amostras estruturadas com as sem estruturas e foi possível observar que a interação dipolar exerce uma função importante na mudança dos campos coercivos destas. Entretanto, observamos que o campo de troca é praticamente inalterado para as diversas amostras de mesma composição estudadas que possuem a mesma espessura, assinalando que este mecanismo independe da anisotropia de forma e da interação dipolar. Os resultados de ressonância ferromagnética (RFM) mostram que os campos de anisotropia das amostras são menores do que os previstos pelas curvas de magnetização destas, indicando que o campo medido pode ser na verdade um campo efetivo no qual poderíamos ter a contribuição do campo dipolar. / Abstract: In this thesis we employ the holographic lithography (HL) technique to reproduce periodic patterns that were subsequently used as masks for the deposition of magnetic materials by sputtering. The structures present the same periodicity of the previously recorded mask. One advantage of this technique is the very good aspect ratio, even for areas of the order of 1000 cm2, and the low dimensions achieved. Moreover, one has a complete control of the structures¿ periodicity. The combination of the HL with sputtering is very oportune because this kind of deposition allows one to work with any type of material. Then, one can reproduce with great efficiency the patterns introduced by the holographic masks. The studied magnetic systems were formed by three different types of magnetic materials: Co, Ni and Ni80Fe20(permalloy). We studied the variation of the magnetic interactions among the nanostripes both as a function of the separation among them and their thickness. By comparing the results from the structured samples with the continous one it was possible observe the important role of the dipolar interaction on the coercivity. Nevertheless, we noted that the exchange field does not change for different studied samples with the same composition and thickness, indicating that this behavior is independent of the shape anisotropy and the dipolar interactions. The results of ferromagnetic resonance (FMR) showed that the anisotropy fields of the samples are smaller than the ones predicted by the magnetic measurements, indicating that we measured an effective field with the contribution of the dipolar field. / Mestrado / Física da Matéria Condensada / Mestre em Física

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-04-26T15:00:49Z No. of bitstreams: 1 denilsoncarvalhoresende.pdf: 3387280 bytes, checksum: 448f3cd0b914629209e662b07a754c9e (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-13T12:02:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 denilsoncarvalhoresende.pdf: 3387280 bytes, checksum: 448f3cd0b914629209e662b07a754c9e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-13T12:02:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 denilsoncarvalhoresende.pdf: 3387280 bytes, checksum: 448f3cd0b914629209e662b07a754c9e (MD5) Previous issue date: 2016-03-10 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho consiste em estudar sistemas magnéticos percolantes bidimensionais e tridimensionais fora do equilíbrio com um parâmetro de ordem conservado - o nosso parâmtro de ordem é a magnetização total. Estes estudos estarão restritos aos processos que ocorrem a intervalos de tempo (por tempo entendemos o número de passos no processo de simulação) próximos ao início da simulação. O comportamento dos sitemas no ínicio da evolução temporal caracteriza ou não os sistemas como possuindo relaxação lenta. O nosso entendimento do que seja percolação relaxação lenta estão descritas no texto da tese. As simulações que estaremos efetuando levam em conta processos estocásticos ou seja, processos tipo Monte Carlo. Através do mapeamento do comportamento da energia total do sistema e/ou outra propriedade estrutural como fronteiras de aglomerados, verificaremos se os sistemas estudados possuem comportamento fractal ou não. Veremos que existe uma relação íntima entre o comportamento fractal e a natureza da distribuição de spins no sistema. Os sistemas magnéticos mensionados acima, são gerados com uma certa probabilidade de distribuição dos spins na rede, associadas às respectivas probabilidades de percolação (pc) já determinadas na literatura ou seja: no caso das redes bidimensionais quadradas temos pc =0,5927 e para as cúbicas simples pc =0,3116. Veremos que ambos os sistemas (bi ou tridimensionais) possuem o comportamento fractal e relaxação lenta, com o caso bidimensional apresentando situações que não podem ser caractarizadas desta forma enquanto os tridimensionais apresentando relaxação somente relaxação lenta. Gostaria de deixar registrado de pronto, que este trabalho é inédito pois não existe relato na literatura, até o momento, do estudo de sistemas tridimensionais da forma que efetuamos. Somasse a este fato, a descrição inovadora de uma metodologia de abordagem de um problema que não possue transição de fase a temperatura finita. / This work is to study two-dimensional and three-dimensional magnetic systems percolating out of balance with an order parameter maintained - our order parameter is the total magnetization. These studies are restricted to the processes that occur at intervals of time (time mean the number of steps in the simulation process) near the start of the simulation. The behavior of sitemas at the beginning of the temporal evolution features or not systems as having slow relaxation. Our understanding of what slow relaxation and percolation are described in the text of the thesis. The simulations that we will be making take into account stochastic processes namely processes like Monte Carlo. Through the total energy of the system’s behavior mapping and / or other structural property as clusters of borders, we check whether the studied systems have fractal behavior or not. We shall see that there is an intimate relationship between the fractal behavior and the nature of the distribution of spins in the system. The magnetic systems mentioned above are generated with a certain probability distribution of the spins in the network, associated with the respective probabilities of percolation (pc) already determined in the literature that is, in the case of square two-dimensional networks have pc = 0.5927 and the simple cubical pc = 0.3116. We will see that both systems (two- or three-dimensional) have fractal behavior and slow relaxation, with the two-dimensional case presenting situations that can not be characterized thereby presenting three-dimensional relaxation while only slow relaxation. I would like to place on record ready, this work is novel because there is no report in the literature to date, the three-dimensional systems to study the way we make. Added up to this fact, the innovative description of a methodological approach to a problem that does not possess phase transition at finite temperature.

Orientador: Varlei Rodrigues / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-23T00:51:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sa_ArturDominguesTavaresde_D.pdf: 7427611 bytes, checksum: 5f7375c13b84237cc30bec5c926f2f65 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Clusters, i.e. nanopartículas formadas por alguns átomos ou até 107, atraem grande interesse devido 'as propriedades peculiares que apresentam, como momento magnético aumentado, atividade catalítica, fluorescência dependente de tamanho e estruturas geométricas diferenciadas em relação ao material massivo. Isso acontece principalmente devido aos efeitos decorrentes da grande razão entre o número de átomos na superfície e o número de átomos no volume, e também por conta dos níveis discretos de energia devidos ao pequeno número de átomos presente nas estruturas. Entretanto, para que seja possível uma melhor compreensão dos mecanismos envolvidos em amostras compostas por clusters, 'e imprescindível que tenhamos um grande controle dos parâmetros cruciais como tamanho das partículas, concentração e energia de deposição. Para isso, desenvolvemos e construímos uma fonte para a produção de agregados com um número controlável de átomos, com a intenção de produzir partículas com 2 até 100 átomos. Um feixe de partículas 'e produzido, caracterizado e depositado em condições de ultra alto vácuo (UHV), utilizando-se uma fonte de clusters com magnéton sputtering. A fonte 'e baseada na proposta por Haberland et al. (1) com a inovadora introdução de um sputtering com geometria cilíndrica, com a intenção de aumentar a eficiência na criação de partículas bem como facilitar a produção de agregados de ligas. Uma fonte de clusters geralmente é constituída essencialmente de: uma fonte de átomos e uma câmara de agregação, para gerar as partículas; um sistema de lentes eletrostáticas, para guiar e focalizar o feixe; e um analisador de massa, podendo esse selecionar, ou não, as partículas em massa. Para fonte de átomos desenvolvemos dois magnéton sputterings, um magnéton circular plano típico de 1" e um magnéton cilíndrico para a erosão axial de fios metálicos. A câmara de agregação tem um comprimento variável (0-300 mm), para que possamos controlar o tamanho médio dos nano-agregados. Um skimmer, três lentes Einzel e uma Bessel-Box são utilizadas para guiar e focalizar o feixe de partículas ao longo do instrumento. Como analisador de massa, construímos um espectrômetro de massa por tempo de voo. É importante frisar que optamos por desenvolver a maioria dos componentes na própria Unicamp, estes componentes serão descritos no corpo dessa tese. O equipamento que se encontra operacional, já se mostrou capaz de produzir partículas com mais de 500 átomos, superando assim nossas expectativas iniciais. Apresentamos também a caracterização magnética de nanoestruturas granulares com nano-agregados de cobalto com 2,3 nm de diâmetro embebidos em matrizes de cobre com diferentes concentrações. A comparação dos resultados utilizando-se o triple fit e medidas de transporte mostra que apenas para baixa concentração (0,5 at.% Co) todos os experimentos são consistentes com a suposição de que as partículas são não-interagentes e a descrição teórica comumente utilizada é apropriada. Aumentando-se a concentração para 2,5 at.% e 5 at.% implica em desvios entre magnetometria e magneto-transporte / Abstract: Clusters, i.e. nano-particles formed by a few tens or up to 107 atoms, attract great interest due to their peculiar properties as enhanced magnetic moment and catalytic activity, size-specific fluorescence and non-bulky geometrical structures. This happens mainly due to effects arising from their high surface-to-bulk ratio and because of the discrete energy levels due to the small amount of atoms at these structures. However, in order to get a deeper understanding of the mechanisms taking place in cluster-assembled samples, it is fundamental to have a good control of crucial parameters such as clusters size, composition, concentration and deposition energy. In this way, we have developed and constructed a source to produce clusters with a controllable number of atoms intended to produce particles ranging from 2 up to 100 atoms. A beam of cluster ions is produced, characterized and deposited under ultra high vacuum (UHV) conditions, using a magnetron sputtering cluster source. This source is based on the design of Haberland et al. (1) with the innovative introduction of a cylindrical sputtering geometry that intends to increase the particle generation efficiency also to facilitate the production of alloy clusters. A usual clusters source is constituted essentially of an atom source and aggregation chamber, to generate the particles; electrostatic lenses, to guide them; and a mass analyzer, which may, or not, select the particles by mass. For the atom source we have designed two sputtering-like sources, a home-made 1" typical planar magnetron and also a home-made cylindrical one, for axial erosion of wire targets. The aggregation chamber has a variable length ( 0-300 mm), so we can control the average size of the clusters. A skimmer, three Einzel lenses and a Bessel-Box are used to guide charged cluster through the instrument. As mass analyzer we have built Time-Of-Flight mass spectrometer. It is important to say that we choose to build almost all the components at Unicamp, these components will be described in the body of this thesis. The equipment, which is operational, showed itself capable to produce particles with more than 500 atoms, exceeding our initial expectations. We also report on magnetic characterization of clusterassembled nanostructures with cobalt clusters with 2.3 nm diameter embedded in copper matrices at different concentrations. Results from the triple fit and transport measurements were compared and showed that only at low concentration (0.5 at % Co) all experiments are consistent with the non-interacting particles assumption and the common theoretical description is appropriate. Increasing the concentration to 2.5 at.% and 5 at.% implies deviations between magnetometry and magnetotransport / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Pascoal José Giglio Pagliuso / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-23T00:52:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rosa_PriscilaFerrariSilveira_D.pdf: 147107080 bytes, checksum: e6ecb488eaabaaa03a84f0aa02f1bec0 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O entendimento microscópico da intrincada relação entre magnetismo e supercondutividade não-convencional e atualmente um dos grandes problemas em aberto em física da matéria condensada. Em especial, compostos com estrutura cristalina tetragonal parecem favorecer a emergência de tal fenômeno. Os compostos intermetálicos tetragonais BaFe2As2 e EuFe2As2 cristalizam na estrutura tetragonal ThCr2Si2 (I 4/mmm) com camadas de FeAs separadas por átomos de bario/europio. Ambos os compostos apresentam uma distorção estrutural (tetragonal para ortorrômbica) acompanhada for uma transição de fase magnética do tipo onda de densidade de spin (ou SDW, na sigla em inglês) em TSDW = 140 K e TSDW = 190 K, respectivamente. E notável que esta fase magnética pode ser suprimida em direção ao estado supercondutor através de substituição quica ou pressão aplicada. Neste trabalho, apresentamos o estudo sistemático das propriedades do composto intermetálico tetragonal BaFe2As2 em função de tr^es parâmetros: substituição de Eu no sitio cristalográfico do Ba; substituição de metais de transição TM = Mn, Co, Ni, Cu e Ru no sitio cristalográfico do Fe e/ou pressão hidrostática. Para tal proposito, primeiramente sintetizamos amostras de alta qualidade através do método alternativo de fluxo metálico de In. A caracterização macroscópica dos compostos foi realizada através das técnicas experimentais de medidas de susceptibilidade magnética, calor especifico, resistividade elétrica em pressão ambiente e sob pressão hidrostática, além da caraterização estrutural através da difração de pó de raios-X. No que diz respeito a caracterização microscópica, a investigação experimental foi realizada através da técnica de ressonância de spin eletrônico (RSE) utilizando como provas os ons paramagnéticos de Eu2+ e Mn2+/Cu2+, além do estudo de absorção de raios-X (EXAFS) tanto na borda K do As quanto na borda do Fe. Dessa forma, foi possível investigar a dinâmica de spins no plano e fora do plano de FeAs e sua relação com as distorções locais do material. Nossos resultados evidenciam que a diminuição da distância Fe-As esta intimamente ligada a supressão da fase SDW e a localização das bandas 3d do Fe no plano Fe-As. O aumento do caráter orbital planar xy/x2 - y2 na superfície de Fermi parece ser um ingrediente propício para a emergência da supercondutividade nessa classe de compostos / Abstract: The microscopic understanding of the intricate interplay between magnetism and unconventional superconductivity is currently one of the great open questions in condensed matter physics. In particular, compounds with a tetragonal crystal structure seems to be favorable to the emergence of such phenomena. The intermetallic compounds BaFe2As2 and EuFe2As2 crystallize in the tetragonal ThCr2Si2-type structure (I 4/mmm) with FeAs sheets separated by barium/europium layers. Both compounds exhibit a structural distortion accompanied by a magnetic spin-density wave (SDW) phase transition at TSDW = 140 K and TSDW = 190 K, respectively. Remarkably, this SDW phase can be tuned toward a superconducting state by substitution and applied pressure. In this thesis, we will present a systematic study of the intermetallic tetragonal compound BaFe2As2 as a function of three parameters: Eu substitution in the Ba crystallographic site, transition metal (TM) substitution (TM = Mn, Co, Ni, Cu, and Ru) in the Fe site, and/or applied hydrostatic pressure. For this purpose, we have grown high-quality single crystals by the alternative In-ux method. The macroscopic characterization has been made by measurements of magnetic susceptibility, specic heat and electrical resistivity at ambient pressure and under hydrostatic pressure. Concerning the microscopic investigation, the experimental approach consists in using electron spin resonance (ESR) technique employing paramagnetic ions of Eu2+ and Mn2+/Cu2+ as probes in the Ba and FeAs planes, respectively and X-ray absorption spectroscopy (XANES and EXAFS) in both As and Fe K edges. In this manner, it was possible to study the site specific spin dynamics and its relation with local distortions in the material. Our results evidentiate that the decrease in the Fe-As distance is intimately related to the SDW phase suppression and to a localization of the Fe 3d bands in the FeAs plane. This increase in the planar xy/x2 - y2 orbital character at the Fermi surface appears to be a propitious ingredient to the emergence of superconductivity in this class of materials / Doutorado / Física / Doutora em Ciências

Orientador: Helio Cesar Nogueira Tolentino / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T17:00:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cezar_JulioCriginski_D.pdf: 7037285 bytes, checksum: 2701398906feaf1b786729ca878f1b40 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Materiais granulares magnéticos são constituídos de pequenas partículas de um material magnético imersos em uma matriz não magnética. Esses materiais são obtidos em geral a partir de soluções sólida." fabricadas além do limite de solubilidade. Produzidas na forma metaestável, é possível controlar suas propriedades através da aplicação de tratamentos térmicos adequados. Esses tratamentos modificam as características morfológicas e estruturais dessas ligas, as quais estão intimamente ligadas às suas propriedades magnéticas e de transporte. A magnetoresistência gigante (GMR) é uma das propriedades mais interessantes desses materiais, e nosso objetivo nesta tese foi buscar relacionar a GMR às propriedades magnéticas e estruturais dos sólidos granulares. Empregamos neste estudo as técnicas clássicas usada." em magnetismo, aprofundando os conceitos mais diretamente ligados aos sólidos granulares magnéticos. Para obter informações sobre a estrutura e morfologia desses materiais utilizamos as técnicas de espectroscopia de absorção de raios X até então pouco utilizadas para esse fim. Além das informações estruturais, através de um modelo simples, conseguimos extrair informações importantes sobre os diâmetros das partículas magnéticas e sobre a sua desordem estrutural. A interpretação das medidas de GMR levando em conta os resultados de EXAFS, permitiu concluir que a desordem na superfície das partículas é um dos fatores mais importantes para a máxima GMR que as amostras apresentaram / Abstract: Magnetic granular materiaIs are constituted of small particles of a magnetic material embedded in a non magnetic matrix. These kinds of materials are obtained from the solid solution, fabricated beyond the solubility limit. Suitable annealing allows the control of their magnetic properties. These thermal treatments modify the morphological and structural characteristics of the particles embedded in the matrix, and these modifications change the macroscopic magnetic and transport properties of the samples. The giant magnetoresistance (GMR.) is one of most interesting properties of the granular solids, and our aim in this thesis was to correlate the magnetic characteristics of the samples, with the structural ones. We employed in this study the classical techniques usual in magnetism, with the specific approach usually found in the study of granular materials. In order to obtain information concerning the structure and morphology of these materials, we used X-ray absorption spectroscopy techniques, up to now almost not applied to this kind of materiaIs. Beyond the structural information, using a simple model, we were able to obtain important information about the diameter and disorder of the particles. The interpretation of the GMR measurements, taking into account the EXAFS results, allow us to conclude that the disorder on the surface of the particle is one of the most relevant factors in the determination of the maximum GMR attainable in these samples / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:05:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8040_1.pdf: 1356225 bytes, checksum: 102f2a0a220b971a269f68419cf93313 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2002 / No presente trabalho apresentaremos um estudo das propriedades magnéticas de três sistemas: manganitas, fitas amorfas e bicamadas com anisotropia unidirecional. Foi dado enfoque ao efeito da desordem magnética nesses sistemas. Todas as medidas de magnetização foram feitas em um magnetômetro SQUID desenvolvido durante o período da tese. Estudamos várias amostras de manganitas, do tipo filme e espessas. Essas amostras apresentam o efeito de magneto-resistência colossal. As propriedades de transporte foram ajustadas usando o modelo dos canais de condução. As medidas na amostra dopada com Ho apresentaram um comportamento peculiar com um mínimo na resistência em baixas temperaturas. Esse mínimo foi associado ao espalhamento eletrônico em duas dimensões. Além desse mínimo, encontramos efeitos de termoremanência, histerese e irreversibilidade na resistência. A partir das medidas magnéticas foram levantados diagramas de fase que demonstraram comportamento do tipo vidro de spin. As propriedades em baixas temperaturas foram associadas a espalhamento eletrônico por paredes de domínios e a mistura de fases magnéticas. Também foi utilizado um modelo de transporte bidimensional para explicar a existência do mínimo na resistência. O segundo sistema estudado foi a fita amorfa Co70,4Fe4,6Si10B15. Nesse tema, o estudo da magnetoimpedância-gigante foi estendido até freqüências na faixa de microondas, e mostrada sua equivalência com a ressonância ferromagnética. Por fim, foi feito um estudo das propriedades magnéticas em filmes compostos de uma camada ferromagnética e outra antiferromagnética. Estes filmes apresentam anisotropia unidirecional com o ciclo de histerese deslocado. Os resultados demonstraram efeitos de desordem magnética com propriedades tanto do tipo vidro de spin quanto de campo aleatório. Pela primeira vez esses dois tipos de comportamentos foram encontrados em um único sistema. Os resultados foram comparados com simulações utilizando formalismo de campo médio, aplicado a um modelo de bicamadas com rugosidade. Obtendo-se portanto a evidência definitiva que a rugosidade na interface é fonte de desordem magnética nesses sistemas