Utilização de filmes Ti1−xCux como sensores de temperatura aplicados no estudo do Efeito Nernst Anômalo emestruturas ferromagnéticas multicamadas Ti1−xCux/Ni81Fe19

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Souza, Arthur Lanne Ricardo de
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/55048
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Orientador: Dr. Marcio Assolin Corrêa. Tese (Doutorado em Física) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Centro de Ciências Exatas e da Terra, Programa de Pós-graduação em Física. Natal, RN, 2023.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/55048CNPQCAPESAtualmente, é cada vez mais necessário o desenvolvimento de fontes de energia limpa, assim como dispositivos eletrônicosenergeticamente mais econômicos. Neste contexto, o Efeito Nernst Anômalo (ANE) reúne atrativos para possíveis aplicaçõesem sistemas integrados energeticamente e_cientes e sustentáveis. Este trabalho apresenta uma proposta de aplicabilidade depropriedades sensoriais térmicas da liga Titânio-Cobre (TiCu) integradas em sistemas ferromagnéticos nanoestruturado para oestudo do Efeito Nernst Anômalo. Para esta finalidade, produzimos e investigamos a aptidão de filmes finos deTi1−xCux para atuarem como sensores de temperatura baseados na variação da resistência elétrica (sensores RTD). Utilizamos atécnica magnetron sputerring para depositar filmes Ti1−xCux em três composições: Ti0.74Cu0.26, Ti0.70Cu0.30 e Ti0.54Cu0.46.Testamos o desempenho dos filmes Ti1−xCux produzidos como potencial sensor de temperatura por meio de protocolos devariação de temperatura no intervalo entre 35 a 110°C. Entre as composições produzidas, o filme Ti0.70Cu0.30 apresentou osresultados mais promissores. O filme Ti0.70Cu0.30 apresentou linearidade e estabilidade na resposta termorresistiva,assim como ótima sensibilidade térmica, quantificada pelo coeficiente TCR (α). O α obtido para o filme Ti0.70Cu0.30 foi de−1.99 × 10−3°C−1. Integramos o filme Ti0.70Cu0.30 em uma estrutura multicamadas ferromagnética TiCu/Isolante/NiFe, ecomparamos com uma estrutura TiCu/NiFe para estudar a influência da camada isolante, em especial no comportamentomagnético. Como material isolante utilizamos o Kapton. Ambas amostras apresentaram comportamento magnético macio,caracterizado por baixos valores de campo coercivo (Hc) e campo de saturação (Hs). A presença da camada isolanteinfluenciou para uma ligeira diferença na coercividade das estruturas multicamadas, para TiCu/Isolante/NiFe Hc ≈ 5 Oe e paraTiCu/NiFe Hc ≈ 9 Oe, devido à flexibilidade da superfície do Kapton acomodar melhor as partículas durante o processo dedeposição. Porém, na prática, o comportamento magnético das duas estruturas é semelhante. Investigamos o Efeito NernstAnômalo por meio da tensão VANE, utilizando três valores de para gradiente de temperatura aplicado ∇T. A tensão VANE dasamostras apresentou comportamento macio em função do campo magnético, com baixa coercividade e campo de saturação,assim como no comportamento magnético. O sensor TiCu foi capaz de captar as variações de temperatura durante todas asetapas do processo de medição da tensão VANE em ambas as amostras para os três valores de ∇T. Calculamos o CoeficienteNernst Anômalo (SN) para amostra TiCu/Isolante/NiFe, onde obtivemos SN = 0.60 μV/K , e para amostra TiCu/NiFe, SN =0.46 μV/K . Esses valores estão em acordo com valores de SN reportados na literatura para estruturas de monocamadas de NiFeem temperatura ambiente. Logo, o filme Ti0.70Cu0.30 é um excelente candidato para atuar como sensor de temperatura do tipoRTD, com potencial para de aplicabilidade em diferentes tipos de sistemas.Universidade Federal do Rio Grande do NortePrograma de Pós-graduação em FísicaUFRNBrasilCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRAEfeito Nernst AnômaloTi1−xCuxfilmes finossensores de temperaturaaplicabilidadesistemas integradosUtilização de filmes Ti1−xCux como sensores de temperatura aplicados no estudo do Efeito Nernst Anômalo emestruturas ferromagnéticas multicamadas Ti1−xCux/Ni81Fe19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALUtilizaçaoFilmes_Souza_2023application/pdf34529284https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/55048/1/Utiliza%c3%a7aoFilmes_Souza_2023e60614af334d24f5eff020baab9e292cMD51123456789/550482023-10-20 17:04:47.542oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/55048Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2023-10-20T20:04:47Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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