Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A espectroscopia fotoacústica (PAS) é uma técnica não destrutiva e muito utilizada na caracterização óptica e térmica de materiais. Ela é baseada no efeito fotoacústico que consiste, basicamente, na absorção de onda eletromagnética modulada e na geração de calor no interior do material em estudo (amostra), via processo de desexcitação não-radiativa. Dentre as muitas aplicações relacionadas à caracterização de materiais, recentemente, a técnica PAS vem sendo desenvolvida para estudos de transição de fase de segunda ordem. Entretanto, poucos trabalhos são encontrados na literatura com relação à aplicação da técnica PAS ao estudo da transição vítrea. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é o de aplicar a técnica PAS na determinação da temperatura de transição vítrea de materiais poliméricos, de uma maneira inovadora com relação à célula fotoacústica e ao sistema de aquecimento. Para isso foi projetada e construída uma célula fotoacústica que possibilita a variação de temperatura da amostra, sem afetar a curva de resposta do microfone. Foi desenvolvido um sistema de aquecimento baseado no efeito Peltier, possibilitando fazer rampas de subida de temperatura, com várias velocidades, da temperatura ambiente até 130 C, de forma linear. Todo o aparato experimental foi testado e aplicado em várias amostras poliméricas: poliamida 6.0 (Nylon); poliestireno (PS-n1921 e PS-n2380); e poli(tereftalato de etileno) (PET). Os resultados obtidos foram: para o Nylon, ; para o PS-n1921, ; para o PS-n2380, ; e para o PET, . Estes resultados estão de acordo com os respectivos valores da temperatura de transição vítrea encontrados na literatura e mostram a potencialidade da técnica PAS ao estudo da transição vítrea de materiais poliméricos. / Photoacoustic spectroscopy (PAS) is a non-destructive technique and it has been largely applied to the thermal and optical characterization of materials. PAS technique is based on the photoacoustic effect which consist, basically, absorption of a modulated electromagnetic radiation and generation of heat inside of the material studied (sample), by a nonradiative deexcitation processes. Nowadays, among many PAS applications, effort are carried out to apply PAS technique for second-order phase transitions. However, only a few works can be found in the literature about glass transition studies with PAS technique. In this context, the main goal of this work is to apply PAS technique to determine glass transition temperature of the polymeric materials, based on the new photoacoustic cell configuration and on the new heating system. In this way, a photoacoustic cell was builted up for monitoring temperature variation of the sample, where the performance of the microphone was not affected. A heating system was developed based on the Peltier effect, in such way that it is possible to scan the temperature from the environment one up to 130 C, linearly at several speeds. The experimental apparatus was tested and applied to some polymeric materials: polyamide 6.0 (Nylon); polystyrene (PS-n1921 e PS-n2380); and poli(tereftalato de etileno) (PET). The results obtained were: Nylon, ; PS-n1921, ; PS-n2380, ; and PET, . These results are in a good agreement with the respective values of glass transition temperature found in the literature and show the PAS technique potentiality for glass transition studies in polymeric materials.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In ferromagnets, magnetic entropy change is written by function that starts (in Ti = 0) and finish (in Tf ? 8) in zero after going through a maximum (the transition temperature TC). The enclosed area is thus A = Z Tf?8Ti=0SdT wherein S =Z HfHi ?M?T!HdH. AsM ? 0 writing for high temperatures independent of values of accessible field, the area is A =Z HfHi M(Ti ,H)dH defining the so-called rule of areas. This rule states that the enclosed areais defined by the values M(Ti,H) in the interval [Hi,Hf ]. Of course that it can be used at any interval [Ti, TF ]. This suggests that in a narrow region of temperatures around TC, A shouldvary with H (assuming Hi = 0) according to a power law: A ? Hm. The fact M(Ti,H) define the area is evident because the ferromagnet in question must follow an equation of state. Thus,M(Ti,H) and M(TF ,H) contains the information of the area A between Ti and TF . In this issue we consider since the equation of state more simple for a ferromagnet (Brillouin function) up to corresponding to systems that present crystal field effects and subject to hydrostatic pressure too. We analyze compounds RAl2 (R: Dy, Nd and Pr) and we have determined the values of the exponent m. We check the universality curvas of magnetocaloric potential (isothermal S ? Hn and adiabatic T ? Mp), of its areas and the exponents m and n. Finally, we obtain the usual critical exponents, analyzed the graphs of Arrott of the magnetic curves, based on the criteria Banerjee, and using the method Kouvel-Fisher. Main result is that, despite the application of pressure tends to induce discontinuous transitions, there are regions of applied field, in that is observed the collapse S curves. The scaled curves also suggests a continuous-discontinuous way with the definition of a tricritical point (he case ofPrAl2 under pressure 3,8 kbar). / Em ferromagnetos, a variação de entropia magnética é uma função que inicia (em Ti = 0 ) e termina (em Tf ? 8) no zero após passar por um máximo (na temperatura de transição TC). A área encerrada é assim dada por A =Z Tf?8Ti=0SdT em que S =Z HfHi?M?T!HdH. Como M ? 0 para temperaturas altas, independente dos valores de campo acessíveis, a área resulta A =Z HfHiM(Ti ,H)dH definindo a chamada regra das áreas. Esta regra estabelece que a área encerrada fica definida pelos valores M(Ti ,H) no intervalo [Hi,Hf ]. É claro que a mesma pode ser usada em qualquer intervalo [Ti, Tf ] . Isto sugere que em uma região estreita de temperaturas, ao redor de TC, A deve variar com H (supondo Hi = 0) segundo uma lei de potência: A ? Hm. O fato de M(Ti,H) definir a área é evidente pois o ferromagneto em questão deve seguir uma equação de estado. Desta forma, M(Ti,H) e M(Tf ,H) contém a informação da área A entre Ti e Tf. Neste trabalho consideramos desde a equação de estado mais simples para um ferromagneto (a função de Brillouin) até a correspondente a sistemas que apresentam efeitos de campo cristalino e ainda sujeitos a pressão hidrostática. Analisamos os compostos RAl2 (R: Dy, Nd e Pr) e determinamos os valores do expoente m. Verificamos a universalidade nas curvas dos potenciais magnetocalóricos (isotérmico S ? Hn e adiabático T ? Mp), de suas áreas e dos expoentes m e n. Finalmente, para a obtenção dos expoentes críticos usuais, analisamos os gráficos de Arrott das curvas magnéticas, com base no critério de Banerjee, e usando o método Kouvel-Fisher. Um dos principais resultados é que, apesar da aplicação de pressão tender a induzir transições descontínuas, existem regiões de campo aplicado em que é observado o colapso das curvas de S. As curvas reescaladas também sugerem a passagem contínua-descontínua com a definição de um ponto tricrítico (caso do PrAl2 sob pressão de 3,8 kbar).