Neste trabalho foi realizada a pesquisa, o desenvolvimento e a caracterização de compósitos magnéticos macios aplicados a núcleos de máquinas elétricas rotativas através da Metalurgia do Pó (M/P). Usualmente o núcleo (estator e rotor) de máquinas elétricas é fabricado por chapas de aço laminadas, onde este processo de fabricação demanda uma série de etapas e desperdício de material. Com a aplicação das técnicas da metalurgia do pó é possível reduzir etapas de fabricação e desperdício de matéria-prima, além da possibilidade do desenvolvimento de materiais com melhores desempenhos em sua aplicação. Os materiais estudados são compósitos de ferro puro misturado com resina fenólica. No procedimento experimental, os compósitos são misturados, compactados e curados. Como referência utilizou-se ferro puro sinterizado e outras ligas magnéticas, materiais com suas características conhecidas e aplicadas como material magnético macio. Foram confeccionadas amostras na forma adequada para o desenvolvimento dos núcleos citados, compreendendo a avaliação de propriedades de interesse. Para caracterização dos compósitos foram feitas análises de termogravimetria, das propriedades mecânicas e análise de sua microestrutura para avaliar o comportamento da resina presente no compósito. Na avaliação do desempenho dos compósitos foram analisadas propriedades magnéticas e elétricas, que são as propriedades de interesse para aplicação como núcleo de motores elétricos. Mecanicamente, os compósitos se comportam com base nas propriedades mecânicas da resina pura. Em relação às propriedades magnéticas, os compósitos estudados apresentam baixa indução de saturação, mas as perdas magnéticas são significativamente inferiores às referências. Os compósitos apresentam elevada resistividade elétrica, sendo um fator preponderante quanto à redução de perdas magnéticas. / This work presents the research, the development and the characterization done for soft magnetic composites applied to rotative electrical machines cores through Powder Metallurgy (P/M). The core (stator and rotor) of electrical machines is usually made of laminated steel sheets, and this manufactory process demands a series of stages and waste of material. When powder metallurgy techniques are used, it is possible to reduce both the manufacturing stages and the waste of raw-material. Besides, there is the possibility of developing materials with better performance when using them. The materials studied in this research are composites of pure iron mixed with phenolic resin. During the experiment, the composites are mixed, pressed and cured. Pure iron and other magnetic alloys were used as reference due to their well-known characteristics and applications as a soft magnetic material. Samples were manufactured in an accurate shape in order to develop the cores as mentioned before, regarding the analysis of the properties of interest. Analysis of thermogravimetry, of mechanical properties and microstructure were made with the objective of characterizing the composites concerning the behavior of the resin contained in the composite. When evaluating the composites performance, the magnetic and electrical properties where analyzed, which are the properties of interest when applied as a core of electric motors. Mechanically, the composites behave based on the mechanical properties of the pure resin. The composites studied for this work present low saturation induction, however, the magnetic losses are significantly inferior when comparing to the references and regarding magnetic properties. The composites present high electrical resistivity, and this is the most important aspect regarding the decreasing of the magnetic losses.

O processo de têmpera por indução é utilizado quando se deseja obter um material que tenha uma superfície com: alta resistência ao desgaste, elevada resistência mecânica e alta resistência à fadiga. Neste processo ocorre alteração das propriedades da superfície sem a modificação das propriedades do núcleo da peça, já que o último não atinge a temperatura necessária para sofrer modificações. É um processo muito utilizado, pois é rápido e apresenta baixo custo em comparação a outros tratamentos térmicos, permitindo também que seja realizada a têmpera em regiões específicas das peças. Neste tipo de têmpera o material é aquecido por um campo magnético gerado por uma corrente alternada de alta freqüência que passa através de um indutor (bobina de cobre resfriada a água). O campo gerado depende da resistência do material e do número de voltas da bobina. Normalmente para melhorar a eficiência do processo (reduzir tempo de operação e consumo de energia) são utilizados junto à bobina orientadores de fluxo magnético que são materiais magnéticos moles. Esses orientadores de fluxo magnético são constituídos basicamente de componentes ferromagnéticos e um ligante dielétrico. Em alguns processos industriais o ajuste dimensional desse tipo de ferramenta, a partir do processo de usinagem, acaba gerando perda de matéria prima e produção de resíduo. Neste trabalho, foi realizada a elaboração de um compósito de matriz polimérica a partir do resíduo oriundo do processo de ajuste dimensional de concentradores de fluxo. Para elaboração desse compósito o resíduo foi moído (ficando passante em peneira 140#) e misturado com dois tipos diferentes de resinas fenólicas (HRJ e CR2001) na concentração de 3%. Os compósitos magnéticos obtidos foram caracterizados quanto à morfologia, propriedades mecânicas, propriedades magnéticas, propriedades elétricas e caracterização ambiental. Os resultados obtidos mostraram que os compósitos apresentaram redução das propriedades magnéticas e mecânicas comparativamente ao material original. No entanto, o material continuou apresentando potencial para uso como concentrador de fluxo, visto que foi observada a redução das perdas magnéticas. / The induction heating treatment process is used when it is necessary to obtain high wear resistance, high mechanical strength and high resistance to fatigue on the surface of the materials. This process changes the surface properties without changing the properties of the nucleus. It is a process widely used because it is fast and offers low cost compared to other heat treatments, besides allowing the heating treatment in specific parts of the components. In this type of heating treatment, the material is heated by a magnetic field generated by a high frequency alternating current that passes through an inductor. The field generated depends on the strength of the material and the number of turns of the coil. To improve the efficiency of the process (reduce operating time and power consumption), it is usually used a magnetic flux concentrator which is constituted by soft magnetic materials. This magnetic flux concentrator consists essentially of ferromagnetic components and a dielectric binder. In some industrial processes the dimensional adjustment of this tool, can eventually cause loss of raw material and production of waste. The aim of this work was the elaboration and characterization of a magnetic composite of polymeric matrix from the waste generated by the dimensional adjustment of the concentrators flow. To prepare the magnetic composite, the magnetic waste was ground (passing # 140 sieve) and mixed with two different types of phenolic resin (HRJ and CR2001) at a concentration of 3%wt. The magnetic composites obtained were characterized according to morphology, mechanical properties, magnetic properties, electrical properties and environmental characterization. The results showed that the composites presented a reduction of magnetic and mechanical properties compared to the original material. However, it was observed the reduction of magnetic losses, for the magnetic composite obtained, highlights the potential of this composite for the use as a magnetic flux concentrator.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2011. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2011-10-06T16:05:00Z No. of bitstreams: 1 2011_RodolphoCarvalhoLeite.pdf: 3530224 bytes, checksum: b9dbcf8a9c3bbe11d2f153f5db209853 (MD5) / Approved for entry into archive by LUCIANA SETUBAL MARQUES DA SILVA(lucianasetubal@bce.unb.br) on 2011-10-07T16:24:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_RodolphoCarvalhoLeite.pdf: 3530224 bytes, checksum: b9dbcf8a9c3bbe11d2f153f5db209853 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-10-07T16:24:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_RodolphoCarvalhoLeite.pdf: 3530224 bytes, checksum: b9dbcf8a9c3bbe11d2f153f5db209853 (MD5) / Elaboramos nanopartículas magnéticas à base de ferritas de manganês com diâmetros médios entre 3,3 – 9,0 nm, por coprecipitação hidrotérmica em meio alcalino. Difratrogramas de raio-x e Microscopia Eletrônica de Transmissão são confrontados e confirmam que os nanocristais, de forma aproximadamente esférica, apresentam estrutura cristalina do tipo espinélio. Essas nanopartículas são dispersas em meio ácido graças a uma estratégia núcleo-superfície, que permite proteger as partículas contra a dissolução. O objetivo desse trabalho é a investigação da barreira de anisotropia dessas nanopartículas por técnicas experimentais. Em baixas temperaturas medidas de magnetometria, mais particularmente, da temperatura de bloqueio, do campo de anisotropia e da dependência térmica do campo coercivo, permitem uma análise cruzada da barreira de anisotropia. Em temperatura ambiente, efetuamos medidas de birrefringência magneto-induzida, em campos cruzados. Todas as medidas foram realizadas em soluções diluídas no sentido de investigar a propriedade individual de cada partícula. Os resultados obtidos indicam que a ordem de grandeza da constante efetiva é duas vezes maior que a constante de anisotropia magneto-cristalina da ferrita de manganês. Ainda, o valor determinado aumenta à medida que o tamanho das nanopartículas diminui, assim apontando para uma contribuição superficial da anisotropia magnética. Esta é caracterizada por uma constante KS cujo valor médio é encontrado entre 1,1×10-4 J/m2 e 3,9´10-4 J/m2. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / We elaborate magnetic nanoparticles based on manganese ferrite, with mean diameters between 3.3 nm and 9.0 nm, using hydrothermal coprecipitation in alkaline medium. Xrays diffractograms and transmission electron microscopy pictures are obtained and confirm that the nanocrystals are approximately spherical and present a spinel type crystalline structure. These nanoparticles are then dispersed in acidic medium thanks to a core-shell strategy that allows protecting the particles from the acidic dissolution. The aim of this work is to experimentally investigate the anisotropy barrier energy of these particles. At low temperatures, magnetometry measurements, more specifically, measurements of the blocking temperature, of the anisotropy field and of the thermal dependence of the coercive field, allow a crossed analysis of the barrier energy. At room temperature, we realized measurements of magneto-induced birefringence in crossed fields. All these measurements were done using dilute solutions in order to investigate an individual particle property. The results indicate that the order of magnitude of the effective anisotropy constant is two times larger than the value of the constant of magneto-crystalline energy for manganese ferrite. Moreover, the determined value increases as the nanoparticle size decreases, therefore indicating an enhanced surface contribution for the magnetic anisotropy. The later is then characterized by a surface constant KS, whose mean value is found to be between 1,1×10-4 J/m2 and 3,9´10-4 J/m2.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-04-09T12:40:49Z No. of bitstreams: 1 2013_DanielleAlexandrinodeAndrade.pdf: 15406653 bytes, checksum: b70bc05954e0db96efdc43f18c2ed327 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-04-11T13:47:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_DanielleAlexandrinodeAndrade.pdf: 15406653 bytes, checksum: b70bc05954e0db96efdc43f18c2ed327 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-04-11T13:47:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_DanielleAlexandrinodeAndrade.pdf: 15406653 bytes, checksum: b70bc05954e0db96efdc43f18c2ed327 (MD5) / As nanopartículas magnéticas são investigadas devido às suas propriedades únicas e para muitas aplicações como dispositivos de armazenamento de dados, imagens médicas e catálise. A rota hidrotermal de co-precipitação é o processo de bottom-up mais aplicado de síntese química, permitindo a obtenção de partículas em escala nanométrica com composição controlada. Recentemente um composto magnético contendo nanopartículas de óxido de ferro maguemita incorporado em uma matriz de argila sintética, preparada por uma nova rota química de um passo, foi relatada na literatura. Aqui utilizando uma abordagem hidrotérmica semelhante sintetizamos nanopartículas de CoFe2C>4 utilizando uma solução de Laponita em fase líquida isotrópica a 0,5% em meio alcalino (pH = 10). A estrutura cristalina, bem como o diâmetro médio das nossas nanopartículas sintetizadas são deduzidas a partir dos padrões de difração do raios-X e é igual a 13 nm. A composição química das nanopartículas foi verificada por meio de dicromatometria no caso dos íons de ferro e de Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raio-X a fim de determinar a relação estequiométrica entre Co2+ /Fe3+ions. A caracterização da temperatura ambiente magnética foi realizada em um VSM / PPMS magnetômetro por campo até 90 kOe e mostra uma histerese com Hc = 330 Oe, Hirr = 4200 Oe e MS (300 K) = 42 emu/g. ______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Magnetic nanoparticles are investigate due to their unique properties and to many applications as data storage devices, medical imaging and catalysis. The hydrothermal co¬precipitation route is the mostly applied bottom-up chemical synthesis process, It allows obtaining particles at nanometric scale with controlled composition. Recently a magnetic composite containing iron oxide maghemite nanoparticles embedded in a synthetic clay matrix, prepared by a new one step chemical route, was reported in the literature. Here by using a similar hydrothermal approach we have synthesized CoFe204 nanoparticles using a 0.5% isotropic liquid phase laponite solutions in alkaline medium (pH =10). The crystalline structure as well as the mean diameter of our synthesized nanoparticles are deduced from X- ray diffraction patterns and equals to 13 nm. The nanoparticles chemical composition was verified by dicromatometry in the case of iron ions and by Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDX) in order to determine the stoichiometric relation between Co /Fe ions. Room temperature magnetic characterization was performed in a VSM/PPMS magnetometer for field up to 90 kOe and shows a hysteresis with He = 330 Oe, Hirr = 4200 Oe and ms (300 K) = 42 emu/g.

Neste trabalho foi realizada a pesquisa, o desenvolvimento e a caracterização de compósitos magnéticos macios aplicados a núcleos de máquinas elétricas rotativas através da Metalurgia do Pó (M/P). Usualmente o núcleo (estator e rotor) de máquinas elétricas é fabricado por chapas de aço laminadas, onde este processo de fabricação demanda uma série de etapas e desperdício de material. Com a aplicação das técnicas da metalurgia do pó é possível reduzir etapas de fabricação e desperdício de matéria-prima, além da possibilidade do desenvolvimento de materiais com melhores desempenhos em sua aplicação. Os materiais estudados são compósitos de ferro puro misturado com resina fenólica. No procedimento experimental, os compósitos são misturados, compactados e curados. Como referência utilizou-se ferro puro sinterizado e outras ligas magnéticas, materiais com suas características conhecidas e aplicadas como material magnético macio. Foram confeccionadas amostras na forma adequada para o desenvolvimento dos núcleos citados, compreendendo a avaliação de propriedades de interesse. Para caracterização dos compósitos foram feitas análises de termogravimetria, das propriedades mecânicas e análise de sua microestrutura para avaliar o comportamento da resina presente no compósito. Na avaliação do desempenho dos compósitos foram analisadas propriedades magnéticas e elétricas, que são as propriedades de interesse para aplicação como núcleo de motores elétricos. Mecanicamente, os compósitos se comportam com base nas propriedades mecânicas da resina pura. Em relação às propriedades magnéticas, os compósitos estudados apresentam baixa indução de saturação, mas as perdas magnéticas são significativamente inferiores às referências. Os compósitos apresentam elevada resistividade elétrica, sendo um fator preponderante quanto à redução de perdas magnéticas. / This work presents the research, the development and the characterization done for soft magnetic composites applied to rotative electrical machines cores through Powder Metallurgy (P/M). The core (stator and rotor) of electrical machines is usually made of laminated steel sheets, and this manufactory process demands a series of stages and waste of material. When powder metallurgy techniques are used, it is possible to reduce both the manufacturing stages and the waste of raw-material. Besides, there is the possibility of developing materials with better performance when using them. The materials studied in this research are composites of pure iron mixed with phenolic resin. During the experiment, the composites are mixed, pressed and cured. Pure iron and other magnetic alloys were used as reference due to their well-known characteristics and applications as a soft magnetic material. Samples were manufactured in an accurate shape in order to develop the cores as mentioned before, regarding the analysis of the properties of interest. Analysis of thermogravimetry, of mechanical properties and microstructure were made with the objective of characterizing the composites concerning the behavior of the resin contained in the composite. When evaluating the composites performance, the magnetic and electrical properties where analyzed, which are the properties of interest when applied as a core of electric motors. Mechanically, the composites behave based on the mechanical properties of the pure resin. The composites studied for this work present low saturation induction, however, the magnetic losses are significantly inferior when comparing to the references and regarding magnetic properties. The composites present high electrical resistivity, and this is the most important aspect regarding the decreasing of the magnetic losses.

O processo de têmpera por indução é utilizado quando se deseja obter um material que tenha uma superfície com: alta resistência ao desgaste, elevada resistência mecânica e alta resistência à fadiga. Neste processo ocorre alteração das propriedades da superfície sem a modificação das propriedades do núcleo da peça, já que o último não atinge a temperatura necessária para sofrer modificações. É um processo muito utilizado, pois é rápido e apresenta baixo custo em comparação a outros tratamentos térmicos, permitindo também que seja realizada a têmpera em regiões específicas das peças. Neste tipo de têmpera o material é aquecido por um campo magnético gerado por uma corrente alternada de alta freqüência que passa através de um indutor (bobina de cobre resfriada a água). O campo gerado depende da resistência do material e do número de voltas da bobina. Normalmente para melhorar a eficiência do processo (reduzir tempo de operação e consumo de energia) são utilizados junto à bobina orientadores de fluxo magnético que são materiais magnéticos moles. Esses orientadores de fluxo magnético são constituídos basicamente de componentes ferromagnéticos e um ligante dielétrico. Em alguns processos industriais o ajuste dimensional desse tipo de ferramenta, a partir do processo de usinagem, acaba gerando perda de matéria prima e produção de resíduo. Neste trabalho, foi realizada a elaboração de um compósito de matriz polimérica a partir do resíduo oriundo do processo de ajuste dimensional de concentradores de fluxo. Para elaboração desse compósito o resíduo foi moído (ficando passante em peneira 140#) e misturado com dois tipos diferentes de resinas fenólicas (HRJ e CR2001) na concentração de 3%. Os compósitos magnéticos obtidos foram caracterizados quanto à morfologia, propriedades mecânicas, propriedades magnéticas, propriedades elétricas e caracterização ambiental. Os resultados obtidos mostraram que os compósitos apresentaram redução das propriedades magnéticas e mecânicas comparativamente ao material original. No entanto, o material continuou apresentando potencial para uso como concentrador de fluxo, visto que foi observada a redução das perdas magnéticas. / The induction heating treatment process is used when it is necessary to obtain high wear resistance, high mechanical strength and high resistance to fatigue on the surface of the materials. This process changes the surface properties without changing the properties of the nucleus. It is a process widely used because it is fast and offers low cost compared to other heat treatments, besides allowing the heating treatment in specific parts of the components. In this type of heating treatment, the material is heated by a magnetic field generated by a high frequency alternating current that passes through an inductor. The field generated depends on the strength of the material and the number of turns of the coil. To improve the efficiency of the process (reduce operating time and power consumption), it is usually used a magnetic flux concentrator which is constituted by soft magnetic materials. This magnetic flux concentrator consists essentially of ferromagnetic components and a dielectric binder. In some industrial processes the dimensional adjustment of this tool, can eventually cause loss of raw material and production of waste. The aim of this work was the elaboration and characterization of a magnetic composite of polymeric matrix from the waste generated by the dimensional adjustment of the concentrators flow. To prepare the magnetic composite, the magnetic waste was ground (passing # 140 sieve) and mixed with two different types of phenolic resin (HRJ and CR2001) at a concentration of 3%wt. The magnetic composites obtained were characterized according to morphology, mechanical properties, magnetic properties, electrical properties and environmental characterization. The results showed that the composites presented a reduction of magnetic and mechanical properties compared to the original material. However, it was observed the reduction of magnetic losses, for the magnetic composite obtained, highlights the potential of this composite for the use as a magnetic flux concentrator.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:29:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_6363_.pdf: 2628561 bytes, checksum: 3e3af9e30b8e2595b2b99caf767fe13e (MD5) Previous issue date: 2013-01-29 / Esta tese tem por objetivo o estudo da relação entre a densidade de corrente crítica de transporte e a estrutura de poros em amostras bulk do sistema YBa2Cu3O7-y. Para este fim, dois grupos de amostras foram preparados, um dopado com Sb2O3 e outro sintetizado em diferentes tempos. As amostras foram caracterizadas a partir de medidas de raios-X, magnetização, corrente critica de transporte e estudo da estrutura de poros via sorção de N2. Em ambos os sistemas, a dopagem e as condições de sínteses, não alteraram a temperatura crítica, porém modificaram a estrutura de poros. Com relação à densidade de corrente crítica de transporte, esse parâmetro não teve uma relação explicita com a porosidade no sistema (YBa2Cu3O7-y)1-x(Sb2O3)x, enquanto foi verificado uma forte correlação com a porosidade nas amostras sintetizadas em tempos diferentes. No intuito de melhor compreender a correlação entre densidade de corrente critica de transporte e as características estruturais das amostras, foram realizadas simulações computacionais visando descrever o transporte elétrico em sistemas cerâmicos supercondutores. Para este fim, a estrutura granular dos sistemas investigados foi simulada mediante a segmentação do espaço, utilizando o método Voronoi. Os resultados das simulações computacionais mostram que é possível capturar a dependência da densidade de corrente critica de transporte com as grandezas relevantes aos diferentes sistemas estudados nesta tese. Finalmente, esse trabalho mostra a importância de controlar a estrutura de poros, com o objetivo de otimizar as propriedades elétricas dos cupratos supercondutores cerâmicos, o qual é transcendente para possíveis aplicações tecnológicas destes sistemas.

Orientador: Sergio Gama / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-27T01:51:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Morais_Edivalde_D.pdf: 4984104 bytes, checksum: 6e64ee095bce8600257bd87aacae36c0 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Neste trabalho foi estudada a oxigenação dos compostos Fe17R2, com R = Sm, Pr e Nd. Amostras em pó dos três compostos foram oxigenadas, por reação gás - sólido, num reator do tipo Sieverts nas temperaturas de 225, 250, 300, 400, 500, 600, 700 e 800o C. Os tratamentos abaixo de 300o C foram destinadas ao estudo da primeira camada de difusão do oxigênio e à obtenção de uma eventual fase óxido intersticial, Fe17R2Ox; análoga à fase nitreto: a concentração de oxigênio na primeira camada, o perfil (qualitativo) dessa concentrção durante a oxigenação e os padrões de difusão em diferentes temperaturas foram determinados. As amostras oxigenadas acima de 300o C foram destinadas à identificação dos produtos da decomposição da fase 17 - 2 original pelo oxigênio: foram detectados nove óxidos, seis dos quais puderam ser identificados. As amostras foram caracterizadas por metalografia óptica (OM), difração de raios X (XRD), análise termomagnética (TMA), espectroscopia Mössbauer (MS), análise térmica diferencial (DTA) e análise termogravimétrica (TGA) / Abstract: In this work the oxidation of the compounds Fe17R2 with R = Sm, Pr and Nd, was studied. Powder samples of the three compounds were oxidized, by gas - solid reaction, in a Sieverts type reactor, at temperatures of 225, 250, 300, 400, 500, 600, 700 and 800 oC. The treatments below 300 oC were made to study the first diffusion layer and for trying to get an eventual interstitial oxidized fase, Fe17R2Ox; similar to the nitrided fase: the oxygen concentration in the first diffusion layer for samples fully oxidized, a qualitative oxygen concentration profile in the first layer of samples partially oxidized and the diffusion patterns for different oxidizing temperatures were determined. The samples oxidized above 300 oC were destined to the identification of decomposition products of the original 17 - 2 fase by the oxygen. Nine oxides were detected, six of which were identified. The samples were characterized by optical metallography (OM), X - ray diffractiion (XRD), thermomagnetic analyses (TMA), Mössbauer spectroscopy (MS), differential thermoanalyses (DTA) and thermogravimetric analyses (TGA) / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:06:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo899_1.pdf: 9001729 bytes, checksum: 572388343fa56706ed605c9ce01b04ec (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Nesta tese investigamos propriedades estáticas e dinâmicas da magnetização em interfaces metálicas onde uma das superfícies é ferromagnética (FM) e outra superfície pode ser antiferromagnética (AF) ou não-magnética (NM). Interfaces como estas são sistemas protótipos para a investigação de fenômenos básicos e aplicados, pois muitos dispositivos spintrônicos possuem interfaces similares. As propriedades estáticas e dinâmicas da magnetização dependem fortemente da natureza física e química das interfaces e muitos fenômenos novos têm sido descobertos devido a esta dependência. Aqui exploramos o efeito da indução de anisotropias uniaxiais muito fortes em bicamadas de Ni81Fe19 (Py) quando depositados por sputtering inclinado. Verificamos que um material magneticamente mole, como o Py, pode apresentar campos de anisotropia uniaxial da ordem de várias centenas de Oe quando depositados em ângulos de inclinação de 70o. As propriedades dinâmicas da magnetização destes sistemas, medidas por ressonância ferromagnética (FMR), nos permitiram entender o papel dos diversos mecanismos de relaxação magnética existentes em sistemas de baixa dimensão, como filmes e multicamadas. Desenvolvemos um estudo teórico e experimental dos mecanismos intrínsecos e extrínsecos da magnetização. Identificamos claramente situações onde o mecanismo de espalhamento de dois mágnons passa a competir de forma eficiente com os mecanismos intrínsecos de Gilbert. Aqui o mecanismo de dois mágnons foi ativado pelas micro-estruturas que se formam durante o processo de crescimento por sputtering oblíquo. Também investigamos propriedades magnéticas de bicamadas FM/AF depositadas pela mesma técnica de sputtering oblíquo onde identificamos claramente os diversos mecanismos de relaxação bem como desenvolvemos um método que permite controlar a direção da anisotropia de exchange bias. O papel desempenhado pelas flutuações associadas aos os diversos eixos de anisotropia também foi devidamente estudado. Uma das principais contribuições desta tese foi a investigação do efeito de spin pumping (SP). O efeito SP ocorre quando a ressonância ferromagnética é excitada na camada FM e a conseqüência principal é a injeção de uma corrente pura de spin no meio NM adjacente. A injeção da corrente pura de spin no meio NM aparece como um mecanismo adicional de relaxação da magnetização. Um fenômeno investigado nesta tese foi a geração de uma tensão elétrica dc que ocorre como conseqüência da propagação de uma corrente pura de spin em um meio NM. A propagação de uma corrente pura de spin em um meio que possua forte interação spinórbita gera uma separação de cargas na direção perpendicular à da corrente de spin. Esta separação de cargas ocorre devido ao chamado efeito Hall de spin inverso. O sistema investigado foi uma bicamada de Py/Pt. Neste sistema verificamos que a tensão dc gerada na condição de FMR é explicada como devido à superposição de dois efeitos: a contribuição devido à magnetoresistência anisotrópica (AMR) e outra contribuição devida efeito de spin pumping. Um dos resultados mais significativos desta tese foi a elaboração de um modelo teórico que consegue explicar todos os resultados experimentais, bem com a dependência da tensão dc em função das espessuras das camadas FM e NM

Orientadores : Attilio Jose Giarola, Adaildo Gomes D'Assunção / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-18T14:28:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Albuquerque_MariaRosaMedeirosLinsde_D.pdf: 4568665 bytes, checksum: 7fd23d68b19953eebceb8e1b0d8653d4 (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Este trabalho objetiva o estudo do comportamento dispersivo dos modos guiados em linhas de microfita e linhas de lâminas bilaterais sobre substratos ferrimagnéticos magnetizados. A análise é efetuada através do método dos potenciais vetoriais de Hertz em combinação com o método de Galerkin, no domínio espectral. Os campos eletromagnéticos são expandidos em termos dos potenciais vetoriais de Hertz, orientados segundo a direção de magnetização da ferrita, para a determinação das componentes da função diádica de Green da estrutura considerada. Resultados numéricos são apresentados e discutidos. Curvas são obtidas em função de vários parâmetros estruturais e do campo magnético estático externo de polarização aplicado segundo as três orientações do sistema de coordenadas cartesianas. Observa-se concordância com resultados de outros autores. A análise de estruturas de transmissão planares sobre ferritas encontra aplicação no desenvolvimento de dispositivos não-reciprocos para microondas e ondas milimétricas / Abstract: The main objective of this work is to study the frequency behavior of the guided modes in microstrip lines and bilateral finlines on magnetized ferrite substrates. The analysis is performed, in the spectral domain, by using the Hertz vector potentials in conjunction with Galerkin's approach. The electromagnetic waves are expanded in terms of Hertz vector potentials, oriented along ferrite magnetization, to determine the elements of the dyadic Green's function of the considered structure. Numerical results are presented and their features discussed. Curves are obtained as a function of various structural parameters and of the biasing magnetic field applied along the three directions of the cartesian coordinate system. The results are in agreement with those found by other authors. The analysis of the planar transmission structures on ferrites is useful for the development of nonreciprocal devices at microwave and millimeter wave frequencies / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica