Estudo de materiais magnéticos através de técnicas fototérmicas : efeito magnetocalórico e filmes finos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Soffner, Max Erik, 1978-
Data de Publicação: 2010
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/20.500.12733/1614269
Resumo: Orientador: Antonio Manoel Mansanares
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spelling Estudo de materiais magnéticos através de técnicas fototérmicas : efeito magnetocalórico e filmes finosStudy of magnetic materials using photothermal techniques : magnetocaloric effect and thin filmsEfeito magnetocalóricoTécnicas fototérmicasLigas de gadolínioMagnetocaloric efectPhotothermal techniquesGadolinium alloysOrientador: Antonio Manoel MansanaresTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb WataghinResumo: O efeito magnetocalórico (EMC) tem sido amplamente estudado devido à sua possível aplicação em refrigeração magnética. A busca por materiais adequados se intensificou na última década, havendo demanda não só pela preparação de novos materiais como por sua completa caracterização. O objetivo deste trabalho é a aplicação das técnicas fototérmicas na caracterização de materiais que apresentam o efeito magnetocalórico. Primeiramente, versaremos sobre a Magnetoacústica. Trata-se de uma adaptação da técnica Fotoacústica e que se revelou promissora na área devido à sua alta sensibilidade e por deixar de lado questões sobre a validade da teoria envolvida nos métodos tradicionais. Recentemente, a detecção acústica do EMC foi explorada em outro trabalho do grupo, sendo proposto um modelo simples para determinar a variação adiabática de temperatura (? Tad). Aqui, exploramos a técnica em uma abordagem diferente, tendo como principal objetivo a determinação da variação isotérmica de entropia (? ST) para diferentes variações de campos magnéticos. A utilização de técnicas fototérmicas para a determinação do ? ST é a novidade deste trabalho. Os materiais analisados foram o gadolínio, que apresenta transição de fase magnética de 2a ordem e um composto da família Gd5 (Ge1-x Si x) 4, que apresenta transição de fase magnética-cristalográfica de 1a ordem. Os resultados positivos mostraram uma maneira alternativa na caracterização do EMC, trazendo vantagens sobre os métodos tradicionais em várias situações. Em paralelo, a técnica de ressonância ferromagnética fototermicamente modulada (PM-FMR) foi utilizada no estudo de filmes finos de gadolínio. O crescente interesse em filmes finos nos dias de hoje requer novos estudos sendo propícia a caracterização dos mesmos por diferentes técnicas. Através da PM-FMR, foi possível observar as transições de fase magnéticas para filmes com diferentes espessuras e tratamentos térmicos, depositados sobre substratos de quartzo e silício. Os resultados foram comparados com medidas tradicionais de ressonância ferromagnética e de magnetização. Apesar dos resultados serem, de modo geral, conhecidos o maior interesse está na evolução da técnica. Por possuir resolução espacial na escala de micrometros, permite obter imagens magnéticas, as quais não são possiveis pelos métodos tradicionaisAbstract: The magnetocaloric effect (MCE) has been widely studied because of its possible application in magnetic refrigeration. The search for suitable materials has intensified over the last decade, with a demand not only for the preparation of new materials but also for their complete characterization. The aim of this work is to apply the photothermal techniques to the characterization of materials with magnetocaloric effects. First, we will discuss the Magnetoacoustic technique. This is an adaptation of the Photoacoustic techinique, and it has proved to be promising in the magnetocaloric field due to its high sensitivity. Moreover, this technique is not limited by the validity of the theories involved in traditional methods. Recently, the acoustic detection of MCE was explored in another work of this research group and a simple model for determining the adiabatic temperature variation (? Tad) was proposed. Here, we used a different approach to determine the isothermal entropy change ( ? ST ) the ? ST is the novelty of this work. The analyzed materials were gadolinium, which shows a second order magnetic phase transition, and a Gd5 (Ge1-x Six) 4 family compound, which has a first order magnetic-crystallographic phase transition. The positive results showed an alternative way to characterize the MCE, proving to have advantages over traditional methods in many cases. In parallel, the photothermally modulated ferromagnetic resonance technique (PMFMR) was used in the study of thin films of gadolinium. Currently, there is a growing interest in thin films, and this has encouraged researches to use different characteriza tion techniques. Using PM-FMR, we observed the magnetic phase transitions for the films with different thicknesses and thermal treatments, deposited on quartz and silicon substrates. Our findings were compared with traditional results of ferromagnetic resonance and magnetization. Although the overall results are known, the main interest is in the evolution of the technique. The spatial resolution in the micrometer scale allows for magnetic images, which are not possible using traditional methodsDoutoradoFísica da Matéria CondensadaDoutor em Ciências[s.n.]Mansanares, Antonio Manoel, 1964-César, Carlos LenzCescato, Lucila Helena DeliesposteVargas, HelionGama, SergioUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb WataghinPrograma de Pós-Graduação em FísicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASSoffner, Max Erik, 1978-2010info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf95 p. : il.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1614269SOFFNER, Max Erik. Estudo de materiais magnéticos através de técnicas fototérmicas: efeito magnetocalórico e filmes finos. 2010. 95 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1614269. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/784787porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2019-06-17T12:59:40Zoai::784787Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2019-06-17T12:59:40Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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