Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-graduação em Física / Made available in DSpace on 2012-10-24T19:37:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2013-07-16T20:29:25Z : No. of bitstreams: 1
274147.pdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Neste trabalho foi realizado um estudo das propriedades magnéticas intrínsecas e estruturais de quatro sistemas de ligas: Nd16Fe76-xRuxB8, Nd16-Co76-xRuxB8, Nd16Co76-xRuxC7B e Nd16Co72-xRuxC11B. O foco de atenção é particularmente a fase tetragonal f (2:14:1) (grupo de espaço P42/mmm). Para isto foram utilizadas as técnicas experimentais de difração de raios-X, espectroscopia Mössbauer, medidas de magnetização, termogravimetria, calorimetria diferencial de varredura e análise metalográfica. As amostras foram preparadas por fusão à arco voltaico a partir da mistura nominal dos elementos de pureza eletrolítica (99,9 %). O propósito desta investigação é observar o efeito da substituição parcial do Fe ou Co pelo Ru nas propriedades magnéticas destas ligas, além de analisar comparativamente o efeito da contribuição da sub-rede 3d com a presença de Fe ou Co, com a introdução de um elemento 4d, o Ru (isoeletrônico do Fe), nas propriedades magnéticas desses materiais. Desde o advento dos chamados supermagnetos, à base de terras raras com metais de transição, surgiu uma grande expectativa de produzir materiais magnéticos de alto desempenho e baixo custo, e um grande esforço foi empreendido para encontrar novos materiais ainda melhores. Inicialmente
grande atenção foi dada aos compostos à base de boro, os chamados
boretos. Com a descoberta de que o boro pode ser substituído pelo carbono, surgiu um grande interesse pela família dos carbetos, gerando em seguida os boro-carbetos, que apresentam coercividades muito maiores do que os boretos convencionais. Uma grande anisotropia magnetocristalina ocorre nesses sistemas, devido basicamente à contribuição da sub-rede dos terras raras. Compostos do tipo R2Fe14B e R2Fe14C têm campos cristalinos idênticos e a interação de troca 3d-4f é praticamente a mesma em ambos. A substituição de carbono por boro reduz a temperatura de Curie em cerca de 30-40 K, e o momento magnético médio diminui. Por outro lado, os custos de produção são bem menores para os carbetos, que apresentam ainda elevada magnetização de saturação e alta suscetibilidade diferencial em campos magnéticos intensos, o que ainda não é bem esclarecido. Neste sentido o presente estudo é dedicado à salientar as peculiaridades desses intermetálicos focalizando o efeito da variação da constituição química da sub-rede 3d (ao trocar Fe por Co e/ou Ru) e da concentração dos constituintes em boretos e correspondentes carbetos assim como em suas combinações (boro-carbetos). / In this work is performed a study of the structural and magnetic properties of four alloy systems: Nd16Fe76-xRuxB8, Nd16Co76-xRuxB8, Nd16Co76-x-RuxC7B and Nd16Co72-xRuxC11B. The focus of attention is particularly on the f phase (2:14:1) (space group P42/mmm). For this purpose the experimental techniques of X-ray diffraction, Mössbauer spectroscopy, magnetization measurements, thermogravimetry, differential scanning calorimetry and metalograhic analysis were used. The samples were prepared by arc melting the nominal mixtures of the elements of electrolytic purity (99.9%). The purpose of this investigation is to observe the effect of the partial substitution of Fe or Co by Ru on the magnetic properties of these alloys. Moreover to analyze comparatively the effect of the contribution of the 3d sublattice with the presence of Fe or Co, with the introduction of a 4d element, Ru (isoelectronic of Fe), on the magnetic properties of these materials. Since the advent of the so-called supermagnets, based on the rare earth with transition metals, there is a large expectation for the production of low cost and high performance magnetic materials and a great effort was devoted in obtaining even better new materials. Initially great attention was given to the compounds based on boron, the borides. With the discovery that boron can be replaced by carbon, it arises a great interest for the family of carbides, giving rise to the borocarbides, which have coercivities much larger than conventional borides. A large magnetocrystalline anisotropy occurs in these systems, basically due to the contribution of the rare earth sublattice. Compounds like R2Fe14B and R2Fe14C have identical crystalline fields and the exchange interaction 3d-4f is practically the same in both of them. The substitution of carbon for boron decreases the Curie temperature in about 30-40 K, and the average magnetic moment has a small decrease. On the other hand the production costs are much smaller for the carbides, which have a large saturation magnetization and an extraordinarily high differential susceptibility in high magnetic fields, which still is not well understood. In this sense, the present study is devoted to highlighting the peculiarities of the magnetic properties of these intermetallics focusing on the effect of the change in the chemical composition of the 3d sublattice (by changing Fe or Co by Ru) and of the concentration of constituents in the borides and corresponding carbides as well as in their combinations (boro-carbides).
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsc.br:123456789/93279 |
| Date | January 2009 |
| Creators | Valcanover, João Alberto |
| Contributors | Universidade Federal de Santa Catarina, Paduani, Clederson |
| Publisher | Florianópolis |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | vi, 77 p.| il., grafs., tabs. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSC, instname:Universidade Federal de Santa Catarina, instacron:UFSC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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