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Título: Caracterização estrutural e magnética de cromitas produzidas pelo método de coprecipitação
Autor(es): Gurgel, Thiago Targino
Orientador: Salazar, Nelson Orlando Moreno
Resumo: Amostras policristalinas de Mn1-xZnzCr2O4 e Cu1-xNixCr2O4 (0 x 1; 0) foram produzidas pelo método de coprecipitação e tratadas em temperaturas de 400oC a 1200oC. As amostras foram caracterizadas através de medidas de difração de raios X, fluorescência de raios X, microscopia eletrônica de varredura, susceptibilidade magnética AC para diversas frequências e magnetização DC como função da temperatura e do campo magnético aplicado. Os resultados das análises dos difratogramas de raios X mostraram que os materiais são de fase única. O refinamento estrutural foi realizado pelo método de Rietveld e os parâmetros de rede determinados para estes materiais são consistentes com os reportados na literatura para a forma bulk. Os tamanhos médios dos cristalitos foram calculados usando a equação de Scherrer e comparados com os tamanhos obtidos por microscopia eletrônica de varredura. Observa-se que estes espinélios possuem cristalitos com tamanho médio de 18 a 55 nm. Nota-se um incremento do tamanho médio com o aumento da temperatura de calcinação. Estudamos a evolução das propriedades magnéticas nos espinelios normais das séries Mn1-xZnzCr2O4 e Cu1-xNixCr2O4 através de medidas magnéticas feitas com magnetômetro PPMS-9T (Physical Property Measurement System). Os espinélios normais CuCr2O4 e MnCr2O4 são ferrimagnéticos com temperatura de Curie de 122 K e 43 K, respectivamente. A cromita de zinco (ZnCr2O4) que na sua forma nanométrica apresenta um ordenamento antiferromagnético com temperatura de Néel (TN) de 5 K, e o NiCr2O4 mostra duas transições magnéticas, uma em TC 75K relacionada a uma componente ferrimagnética (longitudinal) e a segunda a TS 30K, associada a componente antiferromagnética (transversal). A magnetização no sistema Mn1-xZnxCr2O4 para 0 x 0:5 indica características de um ordenamento antiferromagnético (AF), enquanto valores de x 0:6 definem o sistema com um ordenamento tipicamente ferrimagnético (FI). O interessante comportamento nas fronteiras da fase AF/FI é caracterizado pelo aparecimento de campo coercivo nos ciclos de histerese e duas temperaturas de ordem magnética. No entanto, para a outra série de cromitas espinélias Cu1-xNixCr2O4, com x 0:5, os compostos são ferrimagnéticos. No intervalo de 0:5 x 1:0 surgem duas transições magnéticas com um aumento do campo coercivo que pode ser associado com o surgimento de componentes (FI) e (AF). Os ciclos de histereses das amostras são claramente assimétricos, e este comportamento pode ser atribuído a efeitos de exchange bias originários da presença de uma fase antiferromagnética e ferrimagnética nas amostras. No presente trabalho mostramos os resultados das propriedades magnéticas das cromitas espinélias Mn1-xZnzCr2O4 e Cu1-xNixCr2O4 (0 x 1; 0) em escala nanométrica e bulk. O Efeito Magnetocalórico (EMC) foi investigado em três amostras do tipo espinélios, os dados foram obtidos das medidas de magnetização em função da temperatura e verificou-se a variação da entropia de cada uma delas, observamos a variação da temperatura de transição magnética com o campo magnético aplicado, porém não observamos grandes valores de intensidade do EMC.
Citação: GURGEL, Thiago Targino. Caracterização estrutural e magnética de cromitas produzidas pelo método de coprecipitação. 2016. 122 f. Tese (Pós-Graduação em Física) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE, 2016.