Determinação do efeito magnetocalórico dos intermetálicos Nd2(Rh,Ir)In8, Nd2Ni2In e Dy2RhGa8 e ajuste da transição metamegnética da serie RRhIn5 (R: Nd,Tb,Dy e Ho)
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Tese |
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Texto Completo: | http://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/16218 |
Resumo: | In this thesis we study the magnetocaloric effect - (MCE) and metamagnetic transitions of intermetallic at based on rare earths with an effective Hamiltonian model that contemplates the interactions of: crystalline electric field - (CEF), Zeeman and exchange (in the approximation of molecular field) applied to two and four subnets and quadrupolar interaction when necessary. We developed a computational program that simulates and adjusts experimental magnetization data by the Newton-Search method to determine the magnetic properties, such as: magnetization, internal energy and specific heat. In addition, we elaborate a system in C# language to calculate the magnetocaloric effect via magnetization curves, both M×T and M×H, from specific heat curves and directly from entropy curves. In our computational program we implemented the interactions of CEF, quadrupolar and magnetic applied to two and four subnets and tested the model in data adjusts of the magnetization and magnetocaloric in five monocrystalline intermetallic systems: Nd2(Rh, Ir)In8 with tetragonal structure and antiferromagnetic order, we adjust magnetization curves M×H, M×T, dS×T and suggest new parameters of CEF and exchange, Nd2Ni8In tetragonal e ferromagnético na direção [001], ajustamos curvas de magnetização e de MCE e o Dy2RhGa8, which is antiferromagnetic and tetragonal, we determine the parameters of quadrupolar, CEF and exchange interactions, we adjust M×T, M×H and dS×T curves in the two main crystallographic directions and finally we adjust the metamagnetic transitions in the serie of RRhIn5 compounds (Nd, Tb, Dy, Ho) with the model of four subnets. |
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Santos, José Anselmo da SilvaSalazar, Nelson Orlando Moreno2022-08-25T21:07:03Z2022-08-25T21:07:03Z2021-01-29SANTOS, José Anselmo da Silva. Determinação do efeito magnetocalórico dos intermetálicos Nd2(Rh,Ir)In8, Nd2Ni2In e Dy2RhGa8 e ajuste da transição metamegnética da serie RRhIn5 (R: Nd,Tb,Dy e Ho). 2021. 154 f. Tese (Doutorado em Física) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2021.http://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/16218In this thesis we study the magnetocaloric effect - (MCE) and metamagnetic transitions of intermetallic at based on rare earths with an effective Hamiltonian model that contemplates the interactions of: crystalline electric field - (CEF), Zeeman and exchange (in the approximation of molecular field) applied to two and four subnets and quadrupolar interaction when necessary. We developed a computational program that simulates and adjusts experimental magnetization data by the Newton-Search method to determine the magnetic properties, such as: magnetization, internal energy and specific heat. In addition, we elaborate a system in C# language to calculate the magnetocaloric effect via magnetization curves, both M×T and M×H, from specific heat curves and directly from entropy curves. In our computational program we implemented the interactions of CEF, quadrupolar and magnetic applied to two and four subnets and tested the model in data adjusts of the magnetization and magnetocaloric in five monocrystalline intermetallic systems: Nd2(Rh, Ir)In8 with tetragonal structure and antiferromagnetic order, we adjust magnetization curves M×H, M×T, dS×T and suggest new parameters of CEF and exchange, Nd2Ni8In tetragonal e ferromagnético na direção [001], ajustamos curvas de magnetização e de MCE e o Dy2RhGa8, which is antiferromagnetic and tetragonal, we determine the parameters of quadrupolar, CEF and exchange interactions, we adjust M×T, M×H and dS×T curves in the two main crystallographic directions and finally we adjust the metamagnetic transitions in the serie of RRhIn5 compounds (Nd, Tb, Dy, Ho) with the model of four subnets.Nesta tese estudamos o efeito magnetocalórico - (MCE) e transições metamagnéticas de intermetálicos a base de terras raras, a partir, de um modelo de hamiltoniano efetivo que contempla as interações de: campo elétrico cristalino - (CEF), Zeeman, troca na aproximação de campo molecular e interação quadrupolar quando foi necessário. Nosso objetivo foi resolver o hamiltoniano microscópico que modela um determinado sistema magnético e para isso usamos um arranjo de sub-redes adequado a diferentes tipos de magnetismo cooperativo localizado, antiferro e ferromagnétismo. Elaboramos dois programas computacionais em linguagem Fortran 90: um que simula propriedades termodinâmicas, como: magnetização, energia interna e calor específico magnético a partir de parâmetros de CEF e de troca, o outro para ajustar dados experimentais de magnetização em função da temperatura ou do campo magnético usando o algoritmo de Newton-Search levando em consideração um Hamiltoniano total que contempla as interações de CEF e magnética. Também elaboramos um programa em linguagem C# para determinar o efeito magnetocalórico via curvas da magnetização isotérmicas e isocampos ou curvas de calor específico. Nesta tese empregamos o modelo de duas sub-redes para obter as equações de estado magnética M(H,T) e desta calculamos o efeito magnetocalórico nos seguintes compostos intermetálicos monocristalinos: Nd2Rh,Ir)In8 com estrutura tetragonal e ordem antiferromagnética, Nd2Ni2In tetragonal e ferromagnético e Dy2RhGa8, que é tetragonal e antiferromagnético tetragonal. As isotermas e isocampos calculadas teoricamente e as mudanças da entropia isotérmica que quantificam o efeito magnetocalórico apresentam uma boa concordância com os dados experimentais disponíveis. Os ajustes proporcionaram os parâmetros das interações de CEF e troca inéditos que podem ser confrontados futuramente com medições experimentais.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESSão CristóvãoporCampo elétrico cristalinoIntermetálicos a base de terras rarasInteração de campo molecularMagnetizaçãoEntropiaCalor específicoEfeito magnetocalóricoIsotermasCrystalline electric fieldsIntermetallic based on rare earthsMolecular field interactionMagnetizationEntropySpecific heatMagnetocaloric effectIsothermsCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICADeterminação do efeito magnetocalórico dos intermetálicos Nd2(Rh,Ir)In8, Nd2Ni2In e Dy2RhGa8 e ajuste da transição metamegnética da serie RRhIn5 (R: Nd,Tb,Dy e Ho)info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisPós-Graduação em FísicaUniversidade Federal de Sergipereponame:Repositório Institucional da UFSinstname:Universidade Federal de Sergipe (UFS)instacron:UFSinfo:eu-repo/semantics/openAccessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81475https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/16218/1/license.txt098cbbf65c2c15e1fb2e49c5d306a44cMD51ORIGINALJOSE_ANSELMO_SILVA_SANTOS.pdfJOSE_ANSELMO_SILVA_SANTOS.pdfapplication/pdf2835950https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/16218/2/JOSE_ANSELMO_SILVA_SANTOS.pdf477dedf14e2ac60d195c8812eb7969e9MD52THUMBNAILJOSE_ANSELMO_SILVA_SANTOS.pdf.jpgJOSE_ANSELMO_SILVA_SANTOS.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1396https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/16218/3/JOSE_ANSELMO_SILVA_SANTOS.pdf.jpg9d5524a6026a53708f908cdd9e957a15MD53riufs/162182022-08-25 18:07:21.786oai:ufs.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://ri.ufs.br/oai/requestrepositorio@academico.ufs.bropendoar:2022-08-25T21:07:21Repositório Institucional da UFS - Universidade Federal de Sergipe (UFS)false |
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