Submitted by Haroudo Xavier Filho (haroudo.xavierfo@ufpe.br) on 2016-02-26T16:02:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) dissertacao.pdf: 9203032 bytes, checksum: c0f78aea57fb35c421abd352a90ec758 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-26T16:02:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) dissertacao.pdf: 9203032 bytes, checksum: c0f78aea57fb35c421abd352a90ec758 (MD5) Previous issue date: 2015-07-30 / CNPq / Neste trabalho foram estudados os efeitos da espessura em arranjos hexagonais de 100 nanocascas de Níquel (Ni) e Cobalto (Co). O estudo foi feito por simulação micromagnética utilizando Object Oriented Micro Magnetism Framework (OOMMF) baseado no método de diferenças finitas (MDF). As nanocascas têm um raio exterior fixo Re = 20nm e a espessura ReRi foi variada de acordo com a razão e = Ri=Re onde Ri é raio interior, com 0 e 0:8. Para simular os ciclos de histerese e a reversão da magnetização assumimos que as cascas estão unidas. Além disso, se considerou ligação por interação de troca e contribuição magnetocristalina. No caso do Ni esta contribuição é cúbica com direções de anisotropia ao longo do eixo X, Y e Z e uniaxial no caso do Co com a direção fácil ao longo do eixo Z. Também incluímos interação Zeeman ao incidir um campo magnético externo e a contribuição magnetostática (desmagnetização). Não se consideram efeitos térmicos nas simulações. Para o Ni, os ciclos de histereses obtidos com o campo aplicado paralelo ao plano, mostraram que com a diminuição da espessura da casca o campo coercitivo diminui. Os valores da coercividade obtidos (61:9230:8Oe) são maiores que os reportados para o Ni bulk (0:7Oe) e para cascas de Ni de tamanho sub-micrométrico (32:3Oe). Por outro lado verificamos que se encontram no intervalo dos valores reportados para pós de esferas ocas de Ni (102Oe) e também para arranjos de esferas ocas de tamanho nanométrico (104Oe). O aumento da coercividade para o arranjo de esferas ocas pode ser associado à sua estrutura. Assim, a resposta magnética deve ser dominada pela anisotropia de forma. Isto foi comprovado pela elevada remanência reduzida obtida (0:8), que é característico de uma direção de fácil magnetização. Para o Co os ciclos de histerese são abertos na região de baixos campos (< 2500Oe), o que foi reportado para cadeias de esferas ocas mesoscópicas. A magnetização remanente encontra-se no intervalo de 0:010:4 dependendo da espessura da casca. O valor de 0:04, incluído neste intervalo, foi reportado para nanofios de Co e Fe medidos com o campo aplicado perpendicular ao eixo do fio. Isto poderia ser um sinal de que em nossos arranjos o eixo efetivo de fácil magnetização é perpendicular ao plano do arranjo naquela amostra que tem o referido valor. O campo coercitivo tem valores entre 50 e 700Oe, que é muito maior em relação ao valor para amostras bulk, 10Oe. Este aumento é atribuído ao efeito da superfície ou anisotropia de forma. Também maior do que 40Oe reportado por outros autores em esferas ocas de 500nm de diâmetro e 40nm de espessura da casca. De acordo com os resultados obtidos é possível observar, durante a inversão dos momentos, a formação de vórtices bem organizados em arranjos de Co. O estudo da dinâmica feito neste trabalho, mostrou que a reversão dos momentos não é homogênea e começa nas bordas do arranjo. A relaxação em todos os sistemas aqui estudados é fortemente influenciada pelo valor de e e quanto menor é a espessura da casca maior é o tempo de relaxação. O fator principal nas propriedades estáticas e dinâmicas de cascas nanométricas é justo sua espessura. / In this work we studied the effects of thickness of hollow structures in hexagonal array. Nanosized Nickel (Ni) and Cobalt (Co) hollow-spheres arrays were studied by micromagnetic simulation using object oriented micromagnetic framework (OOMMF) based in the finite difference method (FDM). The hollow spheres have a fixed external radius, Re = 20nm and the thickness of the spheroidal shell ReRi were systematically changed. The variation was according to the ratio e =Ri=Re with 0 e 0:8.We assume that the spheres are connected. In addition we considered exchange interaction and magnetocrystalline contribution. In the case of Ni this contribution is cubic with directions along the X axis, Y and Z, in the case of Co, uniaxial with easy direction along the axis Z and interaction Zeeman. For the nickel, the hysteresis cycles obtained with the applied field parallel to the array shows that decreasing thickness of the shell the coercive field decreases. Compared with the coercive field (Hc) value of bulk Ni (0:7Oe) and that of hollow Ni submicrometer-sized spheres (32:3Oe), the hollow Ni nano-sized exhibit much enhanced coercivity (61:9230:8Oe). Furthermore verified that are in the range of values reported for powder Ni hollow spheres (102Oe) and also to arrays of hollow spheres of nanometric size (104Oe). The increase of coercivity for the array of hollow spheres may be attributed to their special nanostructure. Thus the magnetic response is dominated by the shape anisotropy and consequently it translates into high remanence (Mr=MS = 0:8). For the Co hysteresis loops are open in the low field region (< 2500Oe), which has been reported to chains mesoscopic hollow spheres. The remanent magnetization is in the range of 0:010:4 depending on the thickness of the shell. The value of 0.04 in this range, has been reported in Co and Fe nanowires measured with the applied field perpendicular to the wire axis. This could be a sign that in our arrangements the effective easy axis of magnetization is perpendicular to the plane of arrangement that sample having this value. The coercive field has values between 50 and 700Oe, which is higher compared to the value for bulk samples, 10Oe. This increase is attributed to the effect of surface or shape anisotropy. Also higher than 40Oe reported by other authors in hollow spheres of 500nm diameter and 40nm thick bark. According to the results, it can estimate the coherent mode is the main solution of the reversion of the magnetization. However you can see, during inversion of moments, the vortex formation well organized in cobalt arrangements. The study on the dynamics done in this work showed that the reversal of the moments is not homogeneous and starts at the edges of the arrangement. The relaxation of all the systems studied here, it is strongly influenced by the value of e, and the smaller the thickness of the shell is greater relaxation time. The main factor in the static and dynamic properties of nanoscale shells is just its thickness.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:49:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2696_1.pdf: 8323694 bytes, checksum: eb8c61603dbc2a2b1196dd1852bee9ff (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Nanocascas metálicas são uma nova classe de nanopartículas. Formadas por um caroço dielétrico revestido por uma casca metálica, possuem propriedades ópticas dependentes principalmente da razão raio do núcleo/espessura da casca, e através de variações nessa relação é possível sintonizar o perfil de absorção destas nanopartículas através do espectro eletromagnético, indo de comprimentos de onda situados na faixa do espectro visível, até regiões do infravermelho próximo. Nosso maior interesse reside na obtenção de nanocascas de ouro cujo perfil de absorção pode ser modulado para absorver em uma região denominada janela de transparência ótica para sistemas biológicos, em que o poder de penetração através dos tecidos é máximo; viabilizando a terapia por hipertermia, aquisição de imagens de células e detecção de biomoléculas. O processo de síntese é bastante complexo e conta com 5 etapas de difícil controle. Este trabalho apresenta um método reprodutível para obtenção de nanocascas de ouro através de três diferentes rotas. Através do emprego de diferentes técnicas bottom-up como auto-organização molecular e reações de oxirredução, fomos capazes de desenvolver um método confiável para a fabricação de nanocascas de ouro. Nossos resultados concordam com aqueles descritos na literatura e nosso método de fabricação apresenta importantes modificações nos processos normalmente empregados na literatura; habilitando, assim, o nosso laboratório a prosseguir com os estudos que visam às aplicações biológicas das nanocascas de ouro

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2016-07-11T19:05:22Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE Renato Barbosa da Silva.pdf: 6315157 bytes, checksum: 2b3ac093113d303d28b902d531315c52 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-11T19:05:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE Renato Barbosa da Silva.pdf: 6315157 bytes, checksum: 2b3ac093113d303d28b902d531315c52 (MD5) Previous issue date: 2015-08-27 / CAPES / Diferentes tipos de materiais foram abordados nesta tese visando sua possível aplicação na fotônica. Por isso, o texto foi dividido em duas partes. A Parte 1 trata da preparação de materiais para a aplicação em laser aleatório. O primeiro material sintetizado foram as nanocascas metálicas, cuja estrutura é formada por um caroço de sílica com uma casca metálica ao seu redor. Assim, foi descrito um procedimento experimental melhorado com o intuito de se obter nanocascas de ouro e de prata de maneira mais reprodutível no menor tempo possível. Neste experimento, foi demostrado que a taxa de agitação no final da síntese tem importante influência na formação ou não das nanocascas metálicas. O crescimento de nanocascas de ouro e prata ocorria para taxas de 190 rpm e 1500 rpm respectivamente. O segundo material consistiu de partículas sub-micrométricas de sílica com corante rodamina 640 encapsulado. O encapsulamento ocorreu pela simples adição de uma solução do corante durante a síntese das partículas de sílica. Assim, para uma concentração de corante de 10-2 M, foi descrito um experimento de laser aleatório bicromático. Ao contrário de outros trabalhos na literatura foi possível controlar a emissão do laser aleatório apenas mudando a intensidade de excitação. Durante estes experimentos também foi verificada a existência de frequency-pulling entre dímeros e monômeros nos experimentos. Finalmente na Parte 2 é discutida a síntese e caracterização de nanocristais de silício (ncSi). Os ncSi apresentam luminescência cujo comprimento de onda pode ser controlado variando o tamanho dos nanocristais. A síntese foi baseada no processamento termal em altas temperaturas do hidrossilicato HSiO1.5, derivado do triclorossilano (HSiCl3). Em seguida, os vidros são finamente macerados num almofariz e pistilo de ágata antes dos ncSi serem extraídos via extração ácida. Neste experimento o objetivo foi obter nanocristais de silício monodispersos sem a utilização de etapas pós-síntese como a ultracentrifugação. O objetivo foi alcançado adicionando cloreto de sódio (NaCl) durante a etapa maceração, com o intuito de diminuir o tamanho dos grãos e garantir uma extração uniforme dos mesmos / Different materials were reported in this thesis aiming their possible photonic applications. Therefore the content of this thesis was distributed in two parts. Part 1 is related to the synthesis of materials for applications in random laser. The first material synthesized were the metallic nanoshells, which structure is based in a silica core and a metallic shell around it. An improved experimental method was reported for synthesize gold and silver nanoshells in order to guarantee the reproducibility and decrease the time necessary for synthesis. It was shown that the stirring rate at the end of synthesis plays an important role on the growth of metallic nanoshells. The growth of gold nanoshells was performed using a stirring rate of 190 rpm, on the other hand, the growth of silver nanoshells was performed using a stirring rate of 1500 rpm. The second material consisted of sub-micrometer silica particles whith encapsulated rhodamine 640. The encapsulation was made by the simple addition of a dye solution to do during a Synthesis of silica particles. An bichromatic random laser was operated using a concentration of 10-2 M of laser dye. Unlike other works in the literature it was possible to control the emission of the random laser only changing the intensity of the excitation source. These experiments were also revealed the possibility of frequency-pulling between dimers and monomers of rhodamine through the shift of the laser emission. Finally, in Part 2 it is discussed the synthesis and characterization of silicon nanocrystals (ncSi). The ncSi present luminescence that can be tunable by changing the ncSi sizes The synthesis was based on the thermal processing at high temperatures of HSiO1.5 hydrosilicate derivative of trichlorosilane (HSiCl3). Then, the glasses are finely grounded in a agate mortar and pestle before been extracted via an acid etching. In this experiment the objective was to obtain monodisperse nanocrystals of silicon without the use of post-synthesis steps such as ultracentrifugation. The objective was reached added sodium chloride (NaCl) during the ground step in order to decrease the size of grain for to obtain a uniform etching.