| Summary: | Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2011. === Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2011-10-06T16:05:00Z
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2011_RodolphoCarvalhoLeite.pdf: 3530224 bytes, checksum: b9dbcf8a9c3bbe11d2f153f5db209853 (MD5) === Elaboramos nanopartículas magnéticas à base de ferritas de manganês com diâmetros
médios entre 3,3 – 9,0 nm, por coprecipitação hidrotérmica em meio alcalino.
Difratrogramas de raio-x e Microscopia Eletrônica de Transmissão são confrontados e
confirmam que os nanocristais, de forma aproximadamente esférica, apresentam
estrutura cristalina do tipo espinélio. Essas nanopartículas são dispersas em meio ácido
graças a uma estratégia núcleo-superfície, que permite proteger as partículas contra a
dissolução. O objetivo desse trabalho é a investigação da barreira de anisotropia dessas
nanopartículas por técnicas experimentais. Em baixas temperaturas medidas de
magnetometria, mais particularmente, da temperatura de bloqueio, do campo de
anisotropia e da dependência térmica do campo coercivo, permitem uma análise cruzada
da barreira de anisotropia. Em temperatura ambiente, efetuamos medidas de
birrefringência magneto-induzida, em campos cruzados. Todas as medidas foram
realizadas em soluções diluídas no sentido de investigar a propriedade individual de
cada partícula. Os resultados obtidos indicam que a ordem de grandeza da constante
efetiva é duas vezes maior que a constante de anisotropia magneto-cristalina da ferrita
de manganês. Ainda, o valor determinado aumenta à medida que o tamanho das
nanopartículas diminui, assim apontando para uma contribuição superficial da
anisotropia magnética. Esta é caracterizada por uma constante KS cujo valor médio é
encontrado entre 1,1×10-4 J/m2 e 3,9´10-4 J/m2. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT === We elaborate magnetic nanoparticles based on manganese ferrite, with mean diameters
between 3.3 nm and 9.0 nm, using hydrothermal coprecipitation in alkaline medium. Xrays
diffractograms and transmission electron microscopy pictures are obtained and
confirm that the nanocrystals are approximately spherical and present a spinel type
crystalline structure. These nanoparticles are then dispersed in acidic medium thanks to
a core-shell strategy that allows protecting the particles from the acidic dissolution. The
aim of this work is to experimentally investigate the anisotropy barrier energy of these
particles. At low temperatures, magnetometry measurements, more specifically,
measurements of the blocking temperature, of the anisotropy field and of the thermal
dependence of the coercive field, allow a crossed analysis of the barrier energy. At room
temperature, we realized measurements of magneto-induced birefringence in crossed
fields. All these measurements were done using dilute solutions in order to investigate
an individual particle property. The results indicate that the order of magnitude of the
effective anisotropy constant is two times larger than the value of the constant of
magneto-crystalline energy for manganese ferrite. Moreover, the determined value
increases as the nanoparticle size decreases, therefore indicating an enhanced surface
contribution for the magnetic anisotropy. The later is then characterized by a surface
constant KS, whose mean value is found to be between 1,1×10-4 J/m2 and 3,9´10-4 J/m2.
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