Propriedades magnéticas de sistemas nanocristalinos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Brandl, Ana Lucia
Data de Publicação: 2004
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1598932
Resumo: Orientador: Marcelo Knobel
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spelling Propriedades magnéticas de sistemas nanocristalinosNanocristais - Propriedades magnéticasNanopartículasMagnetismoNanocrystals - Magnetic propertiesNanoparticlesMagnetismOrientador: Marcelo KnobelTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb WataghinResumo: Sistemas magnéticos granulares são constituídos de pequenas partículas magnéticas imersas numa matriz não magnética. Essas partículas têm formas e tamanhos variados, eixos de anisotropia variados e orientados aleatoriamente e, dependendo do tipo de matriz (isolante ou condutora) e da concentração do material magnético, diferentes tipos de interações magnéticas podem estar presentes. Esses materiais apresentam diversas propriedades físicas interessantes, como magneto-resistência gigante e efeito Hall gigante. Devido à complexidade desses sistemas, a sua magnetização só pode ser calculada analiticamente em dois casos limites: quando a temperatura é zero (modelo Stoner-Wohlfarth) ou quando a temperatura é alta (modelo de Langevin). Embora o modelo de Langevin seja aplicado com bastante sucesso para temperaturas acima da temperatura de bloqueio média (TB) do sistema, mostramos nesse trabalho que os resultados podem ser enganosos, fornecendo parâmetros estruturais muito diferentes dos reais. Essas discrepâncias podem ser atribuídas a efeitos de interações magnéticas e a efeitos de anisotropia, ambos desconsiderados no formalismo de Langevin. Os principais resultados experimentais apresentados nesta dissertação foram obtidos de um conjunto de filmes granulares do tipo metal-isolante, com partículas nanocristalinas de Co imersas numa matriz amorfa de SiO2, fabricados por evaporação catódica. A caracterização magnética foi realizada através de medidas de magnetização em função do campo, susceptibilidade resfriada com e sem campo magnético aplicado e magnetização termo-remanente. A caracterizção estrutural foi realizada através de medidas de microscopia de transmissão de elétrons, difração de raio-x e espalhamento de raio-x a baixo ânguloAbstract: Granular magnetic systems are formed by magnetic grains whose size is of the order of a few nanometers, embedded in a non-magnetic (insulating or metallic) matrix. These ultrafine particle systems present size, shape, and anisotropy distributions, besides randomly orientated easy directions. Magnetic interactions always exist, being stronger or weaker according to the volume concentration and the matrix type. These systems have shown interesting magnetotransport properties, as giant magnetoresistance and giant Hall effect. Owing to the inherent complexity of the nanostructure, the magnetization can be analytically calculated only in two limiting cases: when T = 0 (Stoner-Wohlfarth model) or for high temperatures (Langevin model). The Langevin model presents very good results when applied at temperatures higher than the mean blocking temperature (TB) of the system. However this adequacy can be just apparent: the obtained structural parameters are very different from the real ones, as we show in this work. These discrepancies can be attributed to magnetic interactions andanisotropy effects, both unconsidered in the Langevin formalism. The main results presented in this thesis were obtained from a set of metal-insulator granular films, composed of Co nanoparticles immersed in an amorphous SiO2 matrix. The films were produced by magnetron co-sputtering. The magnetic characterization was perfomed with magnetization loops, zero-field cooled and field cooled susceptibilities, and thermoremanent magnetization. The microstructural characterization was done by transmission electron microscopy, x-ray diffraction, and small angle x-ray scatteringDoutoradoFísicaDoutor em Ciências[s.n.]Knobel, Marcelo, 1968-Goya, Gerardo FabianZanchet, DanielaPagliuso, Pascoal José GiglioSchulz, Peter Alexander BleinrothUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb WataghinPrograma de Pós-Graduação em FísicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASBrandl, Ana Lucia20042004-06-30T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf128 p : il.(Broch.)https://hdl.handle.net/20.500.12733/1598932BRANDL, Ana Lucia. Propriedades magnéticas de sistemas nanocristalinos. 2004. 128 p Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1598932. 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