Investigação das propriedades estruturais e magnéticas de sistemas de ferritas nanoestruturadas para aplicação em hipertemia

• Main Author: Mendonça, Edielma Costa
• Other Authors: Duque, José Gerivaldo dos Santos
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Sergipe 2017
• Subjects: Física; Ferromagnetismo; Anisotropia; Cobalto; Nanopartículas; Ferritas nanoestruturadas; Hipertemia; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
• Online Access: https://ri.ufs.br/handle/riufs/5329

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico === In this work, the effect of doping on structural and magnetic properties of cobalt ferrite nanoparticles was studied. Samples M1-xZnxFe2O4 series (M = Co, Mn and Ni) synthesized by hydrothermal method using different chelating agents and/or co-precipitation method presented changes in average size and particle size distribution, saturation magnetization, effective anisotropy constant and Curie temperature as a function of the chelating agent, type and amount of dopant. In general, CoFe2O4 samples synthesized by hydrothermal method with different chelating agents have average particle sizes reduced with respect to the samples synthesized by co-precipitation method. However, we show that the addition of these chelating agents may affect the analysis results of magnetization since the additional mass resulting from its decomposition is not discharged to carry out the measurements of magnetization. Moreover, the saturation magnetization, effective anisotropy constant and Curie temperature decreased with increasing zinc concentration. The saturation magnetization curve was evaluated from the MvsH measurements at room temperature using a Langevin fitting weighted by a log-normal distribution while the effective anisotropy constant was estimated by analyzing the magnetization in the high magnetic field region by using the expression M(H) = MS[1 - A/M - B/H2 - ...] + -H. Finally, hyperthermia measurements were performed on samples of cobalt-doped zinc ferrite at room temperature. In accordance with some results already reported in the literature, the best results were obtained for the intermediate concentrations. In this concentration range, the Curie temperature values, saturation magnetization and the effective anisotropy constant are considered optimal for the using in hyperthermia. === Neste trabalho, o efeito do dopante nas propriedades estruturais e magnéticas de nanopartículas de ferritas de cobalto foi estudado. Amostras das séries M1-xZnxFe2O4 (M = Co, Mn e Ni) sintetizadas pelo método hidrotérmico utilizando diferentes agentes quelantes e/ou pelo método de co-precipitação apresentaram modificações no tamanho médio, na distribuição de tamanhos das partículas, na magnetização de saturação, na constante de anisotropia efetiva e na temperatura de Curie em função do agente quelante, do tipo e da quantidade do dopante. De uma maneira geral, as amostras de CoFe2O4 sintetizadas pelo método de hidrotérmico com diferentes agentes quelantes apresentam tamanhos médios de partícula reduzidos com relação as amostras sintetizadas através do método de co-precipitação. No entanto, nós mostramos que a adição desses agentes quelantes pode afetar as análises dos resultados de magnetização uma vez que a massa adicional resultante da sua decomposição não é descartada para realizar as medidas. Por outro lado, a magnetização de saturação, constante de anisotropia efetiva e temperatura de Curie diminuem com o aumento da concentração de zinco. A magnetização de saturação foi extraída das curvas de MvsH medidas a temperatura ambiente usando um ajuste de Langevin ponderado por uma distribuição do tipo Log-normal e a constante de anisotropia efetiva foi estimada através da análise da magnetização na região de altos campos magnéticos usando a expressão M(H) = MS[1 A/H B/H2 - ...] + -H. Finalmente, medidas de hipertermia foram realizadas nas amostras de ferrita de cobalto dopadas com zinco a temperatura ambiente. Em acordo com alguns resultados já reportados na literatura, os melhores resultados foram obtidos para as concentrações intermediárias. Nessa faixa de concentração, os valores da temperatura de Curie, magnetização de saturação e a constante de anisotropia efetiva são considerados ótimos para aplicação em hipertermia.