A partir dos estudos de interações quadripolares, um modelo foi desenvolvido para calcular espectros Mössbauer. Fez-se uma simulação deste modelo para computador digital de pequeno porte com apresentação visual das curvas calculadas e facilidade de interação entre experimental e computador. Fez-se uma análise detalhada da estrutura hiperfina quadripolar e mostrou-se que através do cálculo exato dos valores das energias e amplitudes de transição, a interpretação de espectros Mössbauer experimentais torna-se mais fácil. Evidenciou-se a variação das amplitudes de transição em função do parâmetro de assimetria e a existência de transições “proibidas” quando o gradiente de campo elétrico não apresenta simetria axial. / Starting from studies of Nuclear Quadrupole Interractions a model was developed to calculate Mössbauer spectra. A program for simulation of this model on small digital computers was written which includes visual display of the calculated spectra and facilitates interaction between the computer and the user. A detailed analysis of nuclear hyperfine structure was and transition probabilities allows easier interpretation of Mössbauer spectra. Significant variations werw found in the calculated transition probabilities as a function of the asymmetry parameter, as well as the presence of “forbidden” transition when the field gradient is not axially symmetric.

Determinações quantitativas de cobre total, no minério de cobre bruto e nos produtos de flotação, foram feitas por iodometria e correlacionadas com os espectros Mössbauer dos mesmos. A identificação de calcopirita, pirita e clorita foi possível através da espectroscopia Mössbauer. A calcopirita (CuFeS2) e o mineral de cobre predominante no minério de Camaquã (RS). A análise dos espectros permitiu estabelecer uma correlação gráfica entre o logaritmo da percentagem do cobre presente com a área relativa sob as seis linhas de absorção da calcopirita. / Quantitative determinations of total copper present in a copper ore and in flotation products were measured by iodometric titrations and correlated with the correspondent Mössbauer spectra. The identification of chalcopyrite, pyrite and chlorite was possible by means of Mössbauer spectroscopy. Chalcopyrite is the main copper-bearing constituent in the Camaquã's (RS) copper ore. The spectra analysis allowed to make a graphycal correlation between the logarithm of the cooper content and the relative estimated area under the six absorption lines of chalcopy rite.

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Nanopartículas magnéticas têm sido extensamente estudadas não só pelas inúmeras possibilidades de aplicações nas áreas tecnológica e biomédica, mas também do ponto de vista acadêmico, visando a uma compreensão das alterações de suas características físicas nesta escala de tamanhos. Sintetizar nanopartículas com baixa dispersão de tamanhos e homogeneidade morfológica, estrutural e estequiométrica é de grande importância para o estudo de suas características magnéticas. No presente trabalho, amostras de diferentes ferritas (MeFe2O4, M = Fe, Co e Ni) foram produzidas por um método de síntese química que envolve a decomposição do acetilacetonato de Fe em altas temperaturas na presença de um álcool de cadeia longa e dos surfactantes e estabilizantes oleilamina e ácido oléico. Como o objetivo deste trabalho é estudar a variação das propriedades magnéticas em função do metal M, foi selecionada uma amostra de cada material com diâmetros médios próximos entre si (entre 5,7 e 8,1 nm). A caracterização estrutural foi feita por microscopia eletrônica de transmissão de baixa e alta resolução, além de difração de raios-X. As propriedades magnéticas foram caracterizadas por medidas de susceptibilidade ac em função da freqüência e temperatura, magnetização em função do campo magnético e espectroscopia Mössbauer em campos magnéticos aplicados entre 0 e 12 T. As amostras apresentaram estreita distribuição de tamanhos, ausência de aglomerados, homogeneidade morfológica e altíssima cristalinidade. Das medidas magnéticas foram obtidos, por dois métodos distintos, valores da constante de anisotropia magnética de 2,56,1 para M = Ni, 23,019,3 para M = Fe e 50,042,3 para M = Co (valores em 105 erg/cm3). Estes valores estão acima do esperado para os respectivos materiais bulk, indicando uma contribuição à anisotropia além da magnetocristalina. Os valores de magnetização de saturação a 4,2 K (17,1, 74,0 e 30 emu/g para M = Fe, Co e Ni) estão em geral abaixo do valor esperado para os respectivos materiais massivos. Curvas MH obtidas acima da temperatura de bloqueio mostram o comportamento superparamagnético das partículas. Espectros Mössbauer coletados sob altos campos confirmaram a alta cristalinidade das partículas, excluindo a existência de uma camada superficial de spins desalinhados. / Magnetic nanoparticles have been extensively investigated, motivated by their potential technological and biomedical applications as well as in search of a better understanding of the physical properties modifications induced by nanoscale size. Synthesizing nanoparticles with a narrow size dispersion and good morphological, structural and stoichiometric homogeneity is an important requisite for such studies. In this work, nanocrystalline samples of different ferrites MFe2O4 (M = Fe, Co and Ni) have been prepared by a chemical synthesis method involving high-temperature decomposition of Fe acetylacetonate in the presence of a long-chain alcohol and of surfactant and stabilizing agents oleylamin and oleic acid. The main objective of this work being a comparative study of the effect of the M element on the magnetic properties, one sample was selected for each compound, with close mean diameters (5.7-8.1 nm). The structural characterization was carried out by low and high-resolution TEM and x-ray diffraction. Magnetic properties were characterized by frequency and temperature dependent ac susceptibility, magnetization vs. field measurements, and Mössbauer spectroscopy in applied magnetic fields ranging from 0 to 12 T. All samples exhibited narrow size distributions, no particle agglomeration, morphological homogeneity, and an excellent crystallinity. Magnetic anisotropy constants were obtained from magnetic data by two different methods, giving 2.5-6.1 for M = Ni, 23.0-19.3 for M = Fe, and 50.0-42.3 for M = Co (all data in 105 erg/cm3). These results are higher than those expected for the respective bulk materials, indicating an additional contribution to purely magnetocrystalline anisotropy. Saturation magnetization values at 4.2 K (17.1, 74.0 and 30 emu/g por M = Fe, Co and Ni) are generally below the corresponding bulk values. Magnetization curves above the blocking temperature exhibit superparamagnetic behavior. High-field Mössbauer spectra do not show a superficial shell of misaligned spins, thus confirming the high crystallinity of the nanoparticles.

Nanopartículas magnéticas têm sido extensamente estudadas não só pelas inúmeras possibilidades de aplicações nas áreas tecnológica e biomédica, mas também do ponto de vista acadêmico, visando a uma compreensão das alterações de suas características físicas nesta escala de tamanhos. Sintetizar nanopartículas com baixa dispersão de tamanhos e homogeneidade morfológica, estrutural e estequiométrica é de grande importância para o estudo de suas características magnéticas. No presente trabalho, amostras de diferentes ferritas (MeFe2O4, M = Fe, Co e Ni) foram produzidas por um método de síntese química que envolve a decomposição do acetilacetonato de Fe em altas temperaturas na presença de um álcool de cadeia longa e dos surfactantes e estabilizantes oleilamina e ácido oléico. Como o objetivo deste trabalho é estudar a variação das propriedades magnéticas em função do metal M, foi selecionada uma amostra de cada material com diâmetros médios próximos entre si (entre 5,7 e 8,1 nm). A caracterização estrutural foi feita por microscopia eletrônica de transmissão de baixa e alta resolução, além de difração de raios-X. As propriedades magnéticas foram caracterizadas por medidas de susceptibilidade ac em função da freqüência e temperatura, magnetização em função do campo magnético e espectroscopia Mössbauer em campos magnéticos aplicados entre 0 e 12 T. As amostras apresentaram estreita distribuição de tamanhos, ausência de aglomerados, homogeneidade morfológica e altíssima cristalinidade. Das medidas magnéticas foram obtidos, por dois métodos distintos, valores da constante de anisotropia magnética de 2,56,1 para M = Ni, 23,019,3 para M = Fe e 50,042,3 para M = Co (valores em 105 erg/cm3). Estes valores estão acima do esperado para os respectivos materiais bulk, indicando uma contribuição à anisotropia além da magnetocristalina. Os valores de magnetização de saturação a 4,2 K (17,1, 74,0 e 30 emu/g para M = Fe, Co e Ni) estão em geral abaixo do valor esperado para os respectivos materiais massivos. Curvas MH obtidas acima da temperatura de bloqueio mostram o comportamento superparamagnético das partículas. Espectros Mössbauer coletados sob altos campos confirmaram a alta cristalinidade das partículas, excluindo a existência de uma camada superficial de spins desalinhados. / Magnetic nanoparticles have been extensively investigated, motivated by their potential technological and biomedical applications as well as in search of a better understanding of the physical properties modifications induced by nanoscale size. Synthesizing nanoparticles with a narrow size dispersion and good morphological, structural and stoichiometric homogeneity is an important requisite for such studies. In this work, nanocrystalline samples of different ferrites MFe2O4 (M = Fe, Co and Ni) have been prepared by a chemical synthesis method involving high-temperature decomposition of Fe acetylacetonate in the presence of a long-chain alcohol and of surfactant and stabilizing agents oleylamin and oleic acid. The main objective of this work being a comparative study of the effect of the M element on the magnetic properties, one sample was selected for each compound, with close mean diameters (5.7-8.1 nm). The structural characterization was carried out by low and high-resolution TEM and x-ray diffraction. Magnetic properties were characterized by frequency and temperature dependent ac susceptibility, magnetization vs. field measurements, and Mössbauer spectroscopy in applied magnetic fields ranging from 0 to 12 T. All samples exhibited narrow size distributions, no particle agglomeration, morphological homogeneity, and an excellent crystallinity. Magnetic anisotropy constants were obtained from magnetic data by two different methods, giving 2.5-6.1 for M = Ni, 23.0-19.3 for M = Fe, and 50.0-42.3 for M = Co (all data in 105 erg/cm3). These results are higher than those expected for the respective bulk materials, indicating an additional contribution to purely magnetocrystalline anisotropy. Saturation magnetization values at 4.2 K (17.1, 74.0 and 30 emu/g por M = Fe, Co and Ni) are generally below the corresponding bulk values. Magnetization curves above the blocking temperature exhibit superparamagnetic behavior. High-field Mössbauer spectra do not show a superficial shell of misaligned spins, thus confirming the high crystallinity of the nanoparticles.

É apresentado o projeto e a operação de um Interface entre uma experiência Moessbauer e um Computador HP 2114 A. O Interface permite a aquisição simultânea de dados de duas experiências montadas nas extremidades opostas de um mesmo transdutor. / The design and operation of as Interface between a Moessbauer experiment and an HP 2114 A Computer is described. The Interface permits simultaneous accumulation of data from two experiments mounted on opposite ends of the same drive.