Propriedades estruturais e magnéticas da ludwigita Ni5Sn(O2BO3)2

• Autor(a) principal: Mariano, Davor Lopes
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: https://app.uff.br/riuff/handle/1/3306
• topic: Magnetismo

Os materiais com propriedades magnéticas possuem uma gama de aplicações práticas. Por isso, o entendimento dos fenômenos físicos e suas propriedades magnéticas é de fundamental importância no desenvolvimento de novas tecnologias. As ludwigitas por possuírem propriedades magnéticas complexas, têm atraído a atenção da comunidade cientifica. Elas apresentam magnetismo de baixa dimensionalidade e efeitos de fortes correlações. Neste trabalho estudamos as propriedades estruturais e magnéticas da ludwigita heterometálica Ni5Sn(O2BO3)2, utilizando as técnicas experimentais de difração raios X, MEV, EDS, magnetização e espectroscopia Mössbauer (EM) do 57Fe e 119Sn. Através do método do fundente conseguimos sintetizar monocristais da ludwigita Ni5Sn(O2BO3)2. Uma ludwigita pura e outra dopada com 2% de 57Fe foram estudadas neste trabalho. Os resultados de raios X em pó confirmaram a formação da estrutura ortorrômbica (com grupo espacial Pbam) da ludwigita, com o Sn ocupando principalmente o sítio 4. A substituição de 2% dos íons de Ni por 57Fe na ludwigita não alterou a estrutura do composto, mas modificou significativamente suas propriedades magnéticas. Medidas de magnetização e espectroscopia Mössbauer mostraram uma transição magnética do composto em ~78 K, com uma estrutura magnética bastante complexa entre os íons de 2+(=1). Apresentando predominância de interações antiferromagnéticas, que possuem como resultado uma componente ferromagnética. Medidas de espectroscopia Mössbauer mostraram que o Sn4+ entra num único sítio cristalográfico (sítio 4), e que o Fe3+ entra maioritariamente na escada 424. Em 78K uma fração dos íons de Fe começa a se ordenar magneticamente. E entre 78 K e 40K há uma coexistência de íons paramagnéticos e íons ordenados magneticamente. Mostrando que diferentes subredes se ordenam magneticamente em diferentes temperaturas. A amostra dopada com 2% de Fe apresenta magnetização reversa quando é resfriada no regime FC, com campo de 100 Oe. Dois estados de magnetização, positivo e negativo, são alcançados com campos de 100 Oe e 200 Oe, respectivamente. A magnetização reversa pode ter sua origem no fato de diferentes subredes se ordenarem magneticamente em temperaturas diferentes, como sugerem os resultados de EM