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Document Type: Dissertação
Title: Estudo das propriedades estruturais e magnéticas do sistema Nd1-xTbxCrO3
Authors: Santos, José Flávio Alves
Issue Date: 30-Aug-2024
Advisor: Meneses, Cristiano Teles de
Resumo : Neste trabalho, foram estudadas as propriedades estruturais e magnéticas dos compostos ortocromitas Nd1-xTbxCrO3 (0 ≤ x ≤ 1) obtidos pelo método de co-precipitação. As amostras foram caracterizadas por difração de raios X (DRX), e analisadas utilizando o método de refinamento Rietveld, e por medidas de magnetização em função da temperatura (MxT) e do campo magnético (MxH). Todas as amostras cristalizaram na estrutura perovskita com simetria ortorrômbica distorcida, grupo espacial Pnma. Os parâmetros de rede, distâncias Cr-Cr e ângulos Cr-O-Cr tiveram leves alterações, porém sistemáticas, em função da concentração de Tb3+. As curvas de MxT mostram uma diminuição da temperatura de transição antiferromagnética (TN) da sub-rede do Cr3+ com o aumento da concentração de Tb3+. Além disso, a temperatura de reorientação de spin (TRS) é suprimida nas concentrações mais altas de Tb3+. Medidas de MxH realizadas em temperaturas acima da TRS mostram a presença de um estado antiferromagnético acompanhado de uma contribuição ferromagnética fraca e a ausência de antiferromagnetismo canted nas medidas de MxH abaixo da TRS, indicando uma transição magnética da fase Γ2 (Fx, Cy, Gz) para Γ1 (Ax, Gy, Cz). As amostras com x = 1 e x = 0,9 não apresentaram TRS, permanecendo na fase Γ2 (Fx, Cy, Gz). Também foi observado o efeito de Exchange Bias (EB) nas amostras com menores concentrações de Tb3+. Esses resultados sugerem que a dopagem com o íon não-Kramer Tb3+ desempenha um papel importante na determinação da magnetização total das sub-redes das terras raras, indicando que é necessária a presença de uma componente ferromagnética fraca aliada à polarização do sítio do terra rara (TR) para que o EB ocorra.
Abstract: In this work the structural and magnetic properties of the rare earth orthocromites Nd1- xTbxCrO3 (0 ≤ x ≤ 1) obtained by the co-precipitation method are studied. The samples are characterized through X-ray diffraction (XRD) measurements and analised using the Rietveld refinement method. Magnetization measurements as a function of temperature (MxT) and magnetic field (MxH) are corried out. All samples crystallize in the perovskite structure with orthorhombic symmetry, space group Pnma. The lattice parameters, Cr-Cr distances, and Cr- O-Cr angles schow slight but systematic modifications depending on the concentration of Tb3+. The MxT curves show a decrease in the antiferromagnetic transition temperature (TN) of the Cr3+ sub-lattice with increasing Tb3+ concentration. Additionally, the spin reorientation temperature (TRS) is suppressed at higher Tb3+ concentrations. MxH measurements conducted at temperatures above TRS reveal the presence of an antiferromagnetic state accompanied by a weak ferromagnetic contribution. In contraast, MxH measurements below the TRS show the absence of canted antiferromagnetism,, indicating a magnetic transition from the Γ2 (Fx, Cy, Gz) phase to the Γ1 (Ax, Gy, Cz) phase. The samples with x = 1 and x = 0.9 did not exhibit TRS, remaining in the Γ2 (Fx, Cy, Gz) phase. Exchange Bias (EB) was also observed in samples with lower Tb3+ concentrations. These results suggest that doping with the non-Kramers ion Tb3+ plays an important role in determining the total magnetization of the rare earth sub-lattices, indicating that the presence of a weak ferromagnetic component combined with the polarization of the rare earth site (TR) is necessary for the emergence of EB.
Keywords: Ortocromitas
Antiferromagnetismo canted
Exchange bias
Orthochromites
Canted antiferromagnetism
Subject CNPQ: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Sponsorship: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
Language: por
Institution: Universidade Federal de Sergipe (UFS)
Program Affiliation: Pós-Graduação em Física
Citation: SANTOS, José Flávio Alves. Estudo das propriedades estruturais e magnéticas do sistema Nd1-xTbxCrO3. 2024. 78 f. Dissertação (Mestrado em Física) – Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2024.
URI: https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/20239
Appears in Collections:Mestrado em Física

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