Estudo das propriedades térmicas e magnéticas nos compostos Gd1-xTbxAl2, Er1-xTbxAl2, e TbS b
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Data de Publicação: | 2016 |
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Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
Texto Completo: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/12874 |
Resumo: | In this thesis we studied the thermal and magnetic properties focusing on the magnetocaloric effect (MCE) of the Gd - Tb - Al2, Er - Tb - Al2 and TbS b compounds. In order to do this, we considered a model hamiltonian which take into account a magnetic lattice formed by coupled sublattices. We included the Zeeman interaction, crystalline electrical field and exchange interaction in the Hamiltonian. Firstly, we discussed the main aspects of the basics models for the interested magnetic and electric systems. We also discussed the main aspects of the mean field approximation coupling the two magnetic sublattices model. The thermodynamics properties involved on the magnetocaloric effect and also on the magnetoresistivity, were discussed. Lastly, we showed the results for ours interested compounds. For the Gd1-xTbxAl2 it can be highlight the systematic study of the Curie temperature as a function of applied pressure.We developed a methodology with which it was possible to reproduce the experimental data, and also estimate the pressure effect on the Gd0:6Tb0:4Al2 compound. For the series Er1-xTbxAl2,the temperature and magnetic field dependence of the magnetization alignment processes along the main crystallographic directions were investigated. The MCE considering the applied magnetic field variation along the easy and non easy directions were calculated, Good agreement between the experimental data and calculation for the easy direction were obtained. For the antiferromagnetic TbS b compound, we also studied the MCE. The intensity and direction of the magnetic field dependence on the resistivity were calculated. The magnetoresistivity effect was also calculated. |
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In order to do this, we considered a model hamiltonian which take into account a magnetic lattice formed by coupled sublattices. We included the Zeeman interaction, crystalline electrical field and exchange interaction in the Hamiltonian. Firstly, we discussed the main aspects of the basics models for the interested magnetic and electric systems. We also discussed the main aspects of the mean field approximation coupling the two magnetic sublattices model. The thermodynamics properties involved on the magnetocaloric effect and also on the magnetoresistivity, were discussed. Lastly, we showed the results for ours interested compounds. For the Gd1-xTbxAl2 it can be highlight the systematic study of the Curie temperature as a function of applied pressure.We developed a methodology with which it was possible to reproduce the experimental data, and also estimate the pressure effect on the Gd0:6Tb0:4Al2 compound. For the series Er1-xTbxAl2,the temperature and magnetic field dependence of the magnetization alignment processes along the main crystallographic directions were investigated. The MCE considering the applied magnetic field variation along the easy and non easy directions were calculated, Good agreement between the experimental data and calculation for the easy direction were obtained. For the antiferromagnetic TbS b compound, we also studied the MCE. The intensity and direction of the magnetic field dependence on the resistivity were calculated. The magnetoresistivity effect was also calculated.Nesta tese, estudamos as propriedades térmicas e magnéticas com ênfase no efeito magnetocalórico dos compostos Gd - Tb - Al2, Er - Tb - Al2 e TbS b. Para isso, partimos de um hamiltoniano modelo que leva em conta uma rede magnética formada por sub-redes magnéticas acopladas. No hamiltoniano, são consideradas as interações de troca, Zeeman e de campo elétrico cristalino. Primeiramente, discutimos os aspectos principais dos modelos básicos para sistemas magnéticos e elétricos de interesse. Discutimos os aspectos principais da aproximação de campo médio e do modelo de duas sub-redes magnéticas. Em seguida, apresentamos a termodinâmica envolvida no efeito magnetocalórico e no efeito magnetoresistivo. Por fim, apresentamos os resultados obtidos para os compostos de interesse dessa tese. Para os compostos Gd1-xTbxAl2, podemos destacar o estudo sistemático da temperatura de Curie em função da pressão aplicada. A partir de dados experimentais, desenvolvemos uma metodologia que foi capaz de reproduzir os resultados da literatura, além de estimar o efeito da pressão sobre o composto Gd0;6Tb0;4Al2. Para os compostos da série Er1-xTbxAl2, focamos a nossa investigação no efeito magnetocalórico e no efeito da direção do campo magnético (anisotropia magnética) nas propriedades magnéticas da série. Fomos capazes de determinar as temperaturas de reorientação de spin para diversos compostos da série além de esclarecer de forma sistemática o efeito de alinhamento da magnetização com o campo aplicado. No composto TbS b, além do estudo do efeito magnetocalórico, analisamos o efeito da intensidade e direção do campo magnético na resistividade do material, além de calcular o efeito magnetoresistivo.Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-06T21:02:59Z No. of bitstreams: 1 Tese - Paula de Oliveira Ribeiro .pdf: 7087936 bytes, checksum: e17fa5c37d7c79aa60b061b832a8811a (MD5)Made available in DSpace on 2021-01-06T21:02:59Z (GMT). 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In this thesis we studied the thermal and magnetic properties focusing on the magnetocaloric effect (MCE) of the Gd - Tb - Al2, Er - Tb - Al2 and TbS b compounds. In order to do this, we considered a model hamiltonian which take into account a magnetic lattice formed by coupled sublattices. We included the Zeeman interaction, crystalline electrical field and exchange interaction in the Hamiltonian. Firstly, we discussed the main aspects of the basics models for the interested magnetic and electric systems. We also discussed the main aspects of the mean field approximation coupling the two magnetic sublattices model. The thermodynamics properties involved on the magnetocaloric effect and also on the magnetoresistivity, were discussed. Lastly, we showed the results for ours interested compounds. For the Gd1-xTbxAl2 it can be highlight the systematic study of the Curie temperature as a function of applied pressure.We developed a methodology with which it was possible to reproduce the experimental data, and also estimate the pressure effect on the Gd0:6Tb0:4Al2 compound. For the series Er1-xTbxAl2,the temperature and magnetic field dependence of the magnetization alignment processes along the main crystallographic directions were investigated. The MCE considering the applied magnetic field variation along the easy and non easy directions were calculated, Good agreement between the experimental data and calculation for the easy direction were obtained. For the antiferromagnetic TbS b compound, we also studied the MCE. The intensity and direction of the magnetic field dependence on the resistivity were calculated. The magnetoresistivity effect was also calculated. |
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