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Propriedades magn?ticas quase-est?ticas de filmes ferromagn?ticos amorfos de FeCuNbSiBAlves, Tib?rio Magno de Lima 27 July 2012 (has links)
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Previous issue date: 2012-07-27 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / Today, one of the topics that attracts interest of the scientific community is the understanding of magnetic properties of magnetic systems with reduced dimensions, in particular, ferromagnetic thin films. In this case, the comprehension and control of these properties, as well as the development of routes to obtain them, are crucial issues in many aspects of current and future technologies for storage and transmission of information in the electro-electronic industry. There are several materials that exhibit soft magnetic properties, and we highlight the amorphous alloys and that ones obtained by partial crystallization, so-called nanocrystalline materials. The production of these alloys as magnetic ribbons is very common in scientific and technological area, but there are just a few works related to the production of these alloys as thin films. In this work, we studied the quasi-static magnetic properties of ferromagnetic thin films based on FeCuNbSiB in a wide range of thicknesses, from 20 to 500 nm, produced by sputtering. In particular, after the structural characterization performed via X-ray diffraction, the magnetic properties of the sets of samples were investigated using experimental magnetization curve, obtained using a vibrating sample magnetometer, as well as through theoretical curves obtained by theoretical modeling and numerical computation. The modeling process is based on the Stoner Wohlfarth model applied to three dimensions, and adds some energy terms, using as reference experimental results of magnetization. In this case, from the comparison between theoretical and experimental results and the analysis of the constant anisotropy behavior as a function of film thickness, we aim to obtain further information on the magnetization process of the samples, to identify routes for the production of thin films and develop a theoretical to films to use it, in the future, in the obtainment of the theoretical curves of some magnetic measurements, such as magnetoimpedance and magnetoresistance / Dentre os temas que despertam interesse da comunidade cient?fica atualmente est? o entendimento das propriedades magn?ticas de sistemas magn?ticos com dimens?es reduzidas, em particular, filmes finos ferromagn?ticos. Neste caso, a compreens?o e o controle destas propriedades, bem como o desenvolvimento de rotas para sua obten??o, s?o temas cruciais em muitos aspectos das tecnologias atuais e futuras de armazenagem e transmiss?o da informa??o na ind?stria eletro-eletr?nica. Dos materiais que exibem propriedades magn?ticas macias, destacam-se as ligas amorfas e as ligas obtidas por cristaliza??o parcial das mesmas, os chamados materiais nanocristalinos. A produ??o destas ligas na forma de fitas magn?ticas tem sido muito comum no meio tecnol?gico e cient?fico, por?m s?o escassas as produ??es de filmes finos desta liga. Neste trabalho, realizamos um estudo das propriedades magn?ticas quase-est?ticas de filmes ferromagn?ticos ? base de FeCuNbSiB, em uma vasta faixa de espessuras, de 20 a 500 nm, produzidos pela t?cnica de sputtering. Em particular, ap?s caracteriza??o estrutural, realizada via difratometria de raios-X, as propriedades magn?ticas dos conjuntos de amostras foram investigadas atrav?s de curvas de magnetiza??o experimentais, obtidas utilizando-se um magnet?metro de amostra vibrante, bem como atrav?s de curvas te?ricas obtidas atrav?s de modelagem e computa??o num?rica. O processo de modelagem toma como base o modelo Stoner-Wohlfarth aplicado para tr?s dimens?es, e acrescenta os alguns outros termos de energia, tomando como refer?ncia os resultados experimentais para magnetiza??o. Neste caso, a partir da compara??o dos resultados te?ricos e experimentais e da an?lise do comportamento das constantes de anisotropia em fun??o da espessura dos filmes, busca-se obter informa??es sobre o processo de magnetiza??o das amostras, identificar rotas para a produ??o de filmes finos e desenvolver uma abordagem te?rica para filmes com o intuito de, no futuro, utiliz?-la para a obten??o de curvas te?ricas de outras medidas magn?ticas, tais como magnetoimped?ncia e magnetoresist?ncia
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Estudo das propriedades self-cleaning em substrato t?xtil e magn?ticas do ZnO: Ag nanoestruturadoSouza, Renata Priscilla de Ara?jo 05 August 2016 (has links)
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Previous issue date: 2016-08-05 / Foram sintetizadas nanoestruturas de ZnO:Ag com nanopart?culas (NPs) de prata a 100 ?C atrav?s de energia micro-ondas com o objetivo de obter um material com propriedades fotocatal?ticas (self-cleaning) em baixos n?veis de energia e magn?ticas. As aplica??es pr?ticas do nanomagnetismo s?o diversas que v?o da geologia, da grava??o magn?tica, at? a medicina. Desse modo, o material foi obtido a partir dos precursores: acetato de zinco di-hidratado e nitrato de prata em diferentes concentra??es tais como ZnO1-x:Agx (x= 0, 0.01 e 0.02). Adicionando a s?ntese polivinilpirrolidona (como agente surfactante) e hexametilenotetramina como agente redutor/agente de precipita??o. Para sua caracteriza??o foram realizadas Difra??es de Raios-X (DRX), Microscopia Eletr?nica de Varredura e por Efeito de Campo (MEV/FEG), Microscopia Eletr?nica de Transmiss?o (TEM), an?lises de ?rea de espec?fica por isortermas Brunauer, Emmett e Taller (BET), Fotoluminesc?ncia (PL) e Espectrofotometria. Os resultados de DRX apontaram principalmente fases cristalinas de Wurtzita para o ZnO e c?bica de face centrada para nanopart?culas de prata met?lica. Atrav?s da espectrofotometria foi poss?vel confirmar por absorb?ncia no comprimento de onda do corante alaranjado de metila a fotocat?lise do ZnO dopado com 1 mol% de prata, sintetizado em 10 min no tempo m?dio de 2 horas e 30 min. Por transmit?ncia foi obtido o gap direto e indireto das composi??es estudadas. Todas as composi??es obtidas apresentaram a propriedade de fotoluminesc?ncia gerada por defeitos estruturais. A dopagem ocasionou para o material puro um deslocamento do verde para o amarelo e o vermelho em consequ?ncia da diminui??o do gap. Apresentou tamb?m pico referente ?s nanopart?culas met?licas de prata em torno de 390 nm. As propriedades magn?ticas foram investigadas atrav?s da an?lise das curvas de magnetiza??o em temperaturas espec?ficas e da magnetiza??o em fun??o da temperatura, obtidas utilizando-se um sistema PPMS. Com estes resultados, foi realizada a etapa de impregna??o das nanopart?culas em poliamida pelo m?todo de deposi??o por imers?o, para isso foi utilizado estireno e acrilato de butila. A caracteriza??o do nanorevestimento foi realizada atrav?s das an?lises de DRX, MEV/EDS, an?lise t?rmica (TG/DTA), Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia de For?a At?mica (AFM) e ?ngulo de contato. A avalia??o da propriedade self-cleaning foi baseada na altera??o da cor (?E) usando o espectrofot?metro por reflect?ncia. / ZnO:Ag/Ag nanostructures were synthesized at 100 ?C by microwave energy in order to obtain a material with photocatalytic properties on low energy levels and magnetics. The applications of nanomagnetism are diverse ranging from geology, magnetic recording, to medicine. Thus, the material was obtained from the precursors: zinc acetate dihydrate and silver nitrate (as dopant) in different concentrations such as ZnO1-x:Agx (x= 0, 0.01 e 0.02). Adding polyvinylpyrrolidone synthesis (as surfactant) and hexamethylene as a reducing agent/precipitating agent. For its characterization, the following techniques were performed to evaluate, Diffraction of X-Rays (XRD), Scanning Electron Microscopy and Field Effect (SEM/FEG), Transmission Electron Microscopy (TEM), analysis by isotherms Brunauer surface area Emmett and Taller (BET), Photoluminescence (PL) and Spectrophotometry. The XRD results indicated mainly crystalline phases of wurtzite ZnO for the and for face-centered cubic metallic silver nanoparticles. By undertaking spectrophotometric absorbance it was confirmed by the orange color wavelength methyl photocatalysis ZnO doped with 1 mol% silver synthesized in 10 minutes in an average time of 2 hours and 30 min. Transmittance was obtained with direct and indirect gap of the compositions. All powders obtained showed the photoluminescence property generated by structural defects. The doping of the pure material caused a shift from green to between yellow and red, thus confirming changes in the electrical properties of the same due to decrease in the gap and also showed peak regarding the metal nanoparticles silver around 390 nm. The magnetic properties of the samples were performed using the physical property measurement system (PPMS) from Quantum. Under these conditions the doping improved the photocatalytic property of ZnO. With these prior results, to prove this application the impregnation step was carried out with particles of polyamide by immersion deposition method (dip coating), for this a styrene and butyl acrylate was utilised. The characterization of nano coating ware used using the following techniques: XRD, SEM/EDS, thermal analysis (TG/DTA), Infrared Spectroscopy Fourier Transform (FTIR), atomic force microscopy (AFM) and contact angle. For evaluation of the self-cleaning for photocatalysis property was based on the color change (?E) using the spectrophotometer by reflectance before and after subjecting the samples to ultraviolet radiation for anthocyanins.
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S?ntese e caracteriza??o de ferritas de n?quel dopadas com cobalto e efeito da substitui??o nas suas propriedades magn?ticasRodrigues, ?dila Priscilla Gomes 11 December 2014 (has links)
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Previous issue date: 2014-12-11 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The ferrite composition Ni1 - xCoxFe2O4 (0 ≤ x ≤ 0.75) were obtained by the method of
microwave assisted synthesis and had their structural and magnetic properties evaluated due
to the effect of the substitution of Ni by Co. The compounds were prepared: according to the
concept of chemical propellants and heated in the microwave oven with power 7000kw. The
synthesized material was characterized by absorption spectroscopy in the infrared (FTIR), Xray
diffraction (XRD) using the Rietveld refinement, specific surface area (BET) , scanning
electron microscopy (SEM) with aid of energy dispersive analysis (EDS) and magnetic
measurements (MAV). The results obtained from these techniques confirmed the feasibility
of the method of synthesis employed to obtain the desired spinel structure, the ferrite, nickel
ferrite as for nickel doped with cobalt. The results from XRD refinement ally showed the
formation of secondary phases concerning stages α - Fe2O3, FeO, (FeCo)O e Ni0. On the other
hand, there is an increase in crystallite size with the increase of cobalt in systems, resulting in
an increased crystallinity. The results showed that the BET systems showed a reduction in
specific surface area with the increase of cobalt and from the SEM, the formation of irregular
porous blocks and that the concentration of cobalt decreased the agglomerative state of the
system. The magnetic ferrites studied showed different characteristics according to the
amount of dopant used, ranging from a very soft magnetic material (easy magnetization and
demagnetization ) - for the system without cobalt - a magnetic material with a little stiffer
behavior - for systems containing cobalt. The values of the coercive field increased with the
increasing growth of cobalt, and the values of saturation magnetization and remanence
increased up to x = 0,25 and then reduced. The different magnetic characteristics presented by
the systems according to the amount of dopant used, allows the use of these materials as
intermediates magnetic / As ferritas de composi??o Ni1−xCoxFe2O4 (0≤x≤0,75) foram obtidas atrav?s do m?todo
de s?ntese assistida por microondas e tiveram suas propriedades estruturais e magn?ticas
avaliadas em fun??o do efeito da substitui??o do Ni pelo Co. Os compostos foram preparados
de acordo com o conceito da qu?mica dos propelentes e aquecidos em forno micro-ondas com
pot?ncia 7000kw. O material sintetizado foi caracterizado por espectroscopia de absor??o na
regi?o do infravermelho (FTIR), difra??o de raios X (DRX), com o uso do refinamento pelo
m?todo de Rietveld, ?rea superficial espec?fica (BET), microscopia eletr?nica de varredura
(MEV) com aux?lio de an?lise por dispers?o de energia (EDS) e medidas magn?ticas (MAV).
Os resultados obtidos, a partir destas t?cnicas confirmaram a viabilidade do m?todo de s?ntese
empregado para a obten??o da estrutura espin?lio desejada, tanto para a ferrita de n?quel
quanto para as ferritas de n?quel dopadas com cobalto. Os resultados do DRX, aliado ao
refinamento, mostraram a forma??o de fases secund?rias tais como as fases α - Fe2O3, FeO,
(FeCo)O e Ni0. Por outro lado, observou-se um aumento no tamanho do cristalito com o
incremento do cobalto nos sistemas, implicando em um aumento da cristalinidade. Os
resultados do BET mostraram que os sistemas apresentaram uma redu??o da ?rea superficial
espec?fica com o incremento do cobalto e a partir do MEV observou-se a forma??o de blocos
porosos irregulares e que o aumento da concentra??o de cobalto dimunuiu o estado de
aglomera??o dos sistemas. As ferritas estudadas apresentaram caracter?sticas magn?ticas
diferenciadas de acordo com a quantidade do dopante utilizado, variando de um material
magn?tico bastante mole (f?cil magnetiza??o e desmagnetiza??o) - para o sistema sem
cobalto - a um material magn?tico com comportamento um pouco mais duro - para os
sistemas contendo cobalto. Os valores do campo coercitivo aumentaram com o crescente
incremento do cobalto, e os valores de magnetiza??o de satura??o e reman?ncia aumentaram
at? x=0,25 e depois reduziram. As caracter?sticas magn?ticas diferenciadas apresentadas pelos
sistemas, de acordo com a quantidade de dopante utilizado, permite o uso desses materiais
como magn?ticos intermedi?rios
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Efeito da moagem de alta energia na microestrutura e nas propriedades magn?ticas do comp?sito wc-10%p.CoManuel, Jo?o Baptista 19 May 2008 (has links)
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Previous issue date: 2008-05-19 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / This work a studied the high energy milling effect in microstructure and magnetic properties of the WC-10wt.%Co composite. The composite powders were prepared by mechanical mixed and milled at 2 hours, 100 hours, 200 hours and 300 hours in planetary milling. After this process the composite were compacted in stainless steel die with cylindrical county of 10 mm of diameter, at pressure 200 Mpa and sintered in a resistive furnace in argon atmosphere at 1400 oC for 5 min. The sintered composite were cutted, inlaid, sandpapered, and polished. The microestrutural parameters of the composite was analyzed by X-ray diffraction, scanning electronic microscopy, optical microscopy, hardness, magnetic propriety and Rietveld method analyze. The results shows, with milling time increase the particle size decrease, it possibility minor temperature of sintering. The increase of milling time caused allotropic transformation in cobalt phase and cold welding between particles. The cold welding caused the formation of the particle composite. The X-ray diffraction pattern of composite powders shows the WC peaks intensity decrease with the milling time increase. The X-ray diffraction pattern of the composite sintered samples shows the other phases. The magnetic measurements detected a significant increase in the coercitive field and a decrease in the saturation magnetization with milling time increase. The increase coercitive field it was also verified with decrease grain size with milling time increase. For the composite powders the increase coercitive field it was verified with particle size reduction and saturation magnetization variation is relate with the variation of free cobalt. The Rietveld method analyze shows at milling time increase the mean crystalline size of WC, and Co-cfc phases in composite sintered sample are higher than in composite powders. The mean crystallite size of Co-hc phase in composite powders is higher than in composite sintered sample. The mean lattice strains of WC, Co-hc and Co-cfc phases in composite powders are higher than in composite sintered samples. The cells parameters of the composite powder decrease at milling time increase this effect came from the particle size reduction at milling time increase. In sintered composite the cells parameters is constant with milling time increase / O presente trabalho estudou o efeito da moagem de alta energia nos par?metros microestruturais e nas propriedades magn?ticas do comp?sito WC-10%pCo. Os p?s comp?sitos foram processados em moinho planet?rio por mistura mec?nica e mo?dos por 2 h, 100 h, 200 h e 300 h. Os comp?sitos em p? foram compactados numa matriz de 10 mm de di?metro a uma press?o de 200 Mpa e sinterizadas a 1400 0C/ 5 min no forno acoplado ao dilat?metro com atmosfera de arg?nio. Os comp?sitos foram submetidos a um processamento metalogr?fico de corte, embutimento, lixamento e polimento. A caracteriza??o dos comp?sitos consistiu em difra??o de raios-X, microscopia ?ptica, microscopia eletr?nica de varredura, dureza, propriedades magn?ticas e an?lise dos par?metros microestruturais pelo m?todo de Rietveld. Os resultados mostram que o tempo de moagem promove uma redu??o do tamanho de part?cula. Os comp?sitos com maior tempo de moagem sinterizam a menor temperatura. O tempo de moagem promove ainda a soldagem a frio das part?culas originando a forma??o de part?culas comp?sitas e transforma??es alotr?picas na fase cobalto. O difratograma de raios-X para os p?s comp?sitos mostra uma queda da intensidade dos picos de WC com o tempo de moagem. O difratograma de raios-X para os comp?sitos sinterizados mostra a presen?a de outras fases. As medidas magn?ticas detectaram um decr?scimo na magnetiza??o de satura??o e um crescimento no campo coercitivo com o aumento do tempo de moagem. Com o tempo de moagem foi verificado um decr?scimo do tamanho de gr?o. Para os p?s comp?sitos o aumento do campo coercitivo est? relacionado com a redu??o do tamanho de part?cula e a varia??o da magnetiza??o de satura??o est? relacionada com a varia??o do cobalto livre. O m?todo de Rietveld mostrou que a varia??o do tamanho m?dio do cristalito com o tempo de moagem das fases WC e Co-cfc foi menor nos comp?sitos sinterizados do que nos p?s comp?sitos. J? na fase Co-cfc esta varia??o foi maior nos p?s. A deforma??o m?dia do cristalito das fases WC, Co-hc e Co-cfc ? maior nos p?s comp?sitos do que nos comp?sitos sinterizados. Nos p?s comp?sitos os par?metros de rede para as fases WC, Co-hc e Co-cfc decrescem com o tempo de moagem. Este decr?scimo est? diretamente influenciado pela redu??o do tamanho das part?culas. Para os comp?sitos sinterizados os par?metros de rede para as fases WC, Co-hc e Co-cfc s?o praticamente constantes
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Propriedades fisicas do monocristal fe/mgo(100) e estudo da expansao termica da superficie da ag(100)Gon?alves, Charlie Salvador 26 February 2010 (has links)
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Previous issue date: 2010-02-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / In this work we have developed a way to grow Fe/MgO(100) monocrystals by magnetron sputtering DC. We investigated the growing in a temperature range among 100 oC and 300 oC. Structural and magneto-crystalline properties were studied by different experimental techniques. Thickness and surface roughness of the films were investigated by atomic force microscopy, while magneto-crystalline properties were investigated by magneto-optical Kerr effect and ferromagnetic resonance. Our results show that as we increase the deposition temperature, the magneto-crystalline anisotropy of the films also increases, following the equation
of Avrami. The best temperature value to make a film is 300 oC. As the main result, we built a base of magnetoresistence devices and as an aplication, we present measurements of Fe/Cr/Fe trilayer coupling. In a second work we investigated
the temperature dependence of the first three interlayer spacings of Ag(100) surface using low energy electron diffraction. A linear expansion model of crystal surface
was used and the values of Debye temperatures of the first two layers and thermal expansion coefficient were determinated. A relaxation of 1% was found for Ag(100)
surface and these results are matched with faces (110) and (111) of the silver. iv / Neste trabalho foi desenvolvida a metodologia de deposi??o dos filmes monocristalinos de Fe/MgO (100) via magneto sputtering DC. Foi Investigado o crescimento de filmes na faixa de temperatura entre 100 oC e 300 oC. As propriedades estruturais e magnetocristalinas dos filmes foram estudadas por diferentes t?cnicas experimentais. A espessura e a rugosidade da superf?cie foram investigadas por microscopia
de for?a at?mica (AFM). A t?cnica de espectroscopia de fotoel?trons excitados por raios-X (XPS) foi utilizada para determinar a pureza da composi??o dos filmes. E as propriedades magn?ticas foram investigadas por resson?ncia ferromagn?tica (FMR) e Efeito Ker Magneto-?ptico (MOKE). O resultados mostram que o aumento da temperatura de deposi??o gera um aumento da anisotropia magnetocristalina segundo um comportamento regido pela equa??o de Avrami. Como resultado principal, foi constru?da a estrutura base para a fabrica??o de dispositivos magnetoresistivos. E, como aplica??o s?o apresentadas as medidas do acoplamento entre uma tricamada de Fe/Cr/Fe/MgO. Em um segundo trabalho, foi investigado a depend?ncia com a temperatura dos primeiros tr?s espa?amentos entre camadas da Ag (100) via t?cnica de difra??o de el?trons. Utilizando um modelo de expans?o linear da superf?cie do cristal, foi determinada a temperatura de Debye, a varia??o percentual da dist?ncia interplanar e o coeficiente de expans?o t?rmica da superf?cie. A relaxa??o encontrada foi de 1% e os resultados s?o confrontados com as faces (110) e (111) da prata
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