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Document Type: Tese
Title: Propriedades estruturais e magnéticas de cobaltitas
Authors: Oliveira, Marluce Pereira
Issue Date: 27-Feb-2017
Advisor: Duque, José Gerivaldo dos Santos
Resumo : Neste trabalho, as propriedades estruturais e magnéticas dos compostos a base de cobalto Co(AlxCo1-x)2O4 (0 ≤ x ≤ 0,35) e BaxA1-xCoO3-o (0 ≤ x ≤ 0,20) em sua forma massiva e nanoestruturada preparadas pelo método de reação do estado sólido e de co-precipitação são estudadas. Medidas de Difração de Raios X (DRX) foram realizadas com o objetivo de verificar as fases cristalográficas presentes nas amostras. A análise das medidas de DRX através do método de Rietveld permitiu extrair informações sobre a pureza da fase e simetria cristalina. Além disso, para o caso das amostras nanoestruturadas, foram realizadas medidas de Absorção de Raios X (XAS) em função da temperatura, com o objetivo de avaliar a separação causada pelo efeito do campo elétrico cristalino. A caracterização magnética foi feita através de medidas de magnetização em função de um campo magnético aplicado (-70 < H < 70 kOe) e em função da temperatura (2 - 300 K), usando um magnetômetro SQUID. Para a série de amostras Co(AlxCo1-x)2O4 (0 ≤ x ≤ 0,35), a observação de uma transição antiferromagnética confirma que os íons Co3+ localizados em sítios octaédricos estão na configuração de baixo spin (S = 0). Além disso, a avaliação do momento magnético obtido da dependência da susceptibilidade magnética com a temperatura revela que o momento magnético orbital não é totalmente quenched pelo campo elétrico cristalino. Já para a série de amostras BaxA1-xCoO3-o (0 ≤ x ≤ 0,20, A = Ca e Mg e o = 0 ou 0,4) o refinamento Rietveld dos padrões de difração mostra a coexistência das fases BaCoO2,6 e BaCoO3 com estruturas hexagonais (P63/mmc). As curvas MxH medidas a 2 K mostram múltiplos degraus com o campo magnético aplicado. Finalmente, a magnetização de saturação das amostras medidas é consistente com o estado baixo spin dos íons Co2+ ou Co4+.
Abstract: In this work, structural and magnetic properties of the Co(AlxCo1-x)2O4 (0 ≤ x ≤ 0,35) e BaxA1-xCoO3-o (0 ≤ x ≤ 0,20) cobalt-based compounds in their bulk and nanostructured form prepared by the solid state reaction and co-precipitation methods are studied. In order to verify the crystalline structures of samples, X-Ray diffraction measurements (XRD) were performed. Analysis of XRD measurements using the Rietveld method allowed us to extract information on phase purity and crystalline symmetry of samples. Besides, for the case of nanostructured samples, X-ray absorption (XAS) measurements as a function of temperature were carried out in order to evaluate the crystalline field splitting. Magnetization measurements performed as function of an applied magnetic field (-70 < H < 70 kOe) and temperature (2 - 300 K) were taken for using a SQUID magnetometer. For the series of samples Co(AlxCo1-x)2O4 (0 ≤ x ≤ 0.35), the observation of an antiferromagnetic transition confirms that the Co3+ ions located at octahedral sites are low spin (S = 0). Furthermore, the evaluation of the magnetic moment from the dependence of the magnetic susceptibility with the temperature reveals that the orbital magnetic moment of Co2+ ions located on tetrahedral site is not totally quenched by the crystalline electric field. For the series of samples BaxA1-xCoO3-o (0 ≤ x ≤ 0.20, A = Ca and Mg and o = 0 or 0.4) the Rietveld refinement of the diffraction patterns shows the coexistence of BaCoO2.6 and BaCoO3 structures with space group P63/mmc. The MxH curves measured at 2 K show multiple steps with the applied magnetic field. Finally, the saturation magnetization of the measured curves is consistent with the low spin state of the Co2+ or Co4+ ions.
Keywords: Física
Magnetismo
Cobalto
Propriedades estruturais
Propriedades magnéticas
Cobaltitas
Diamagnetismo
Paramagnetismo
Ferromagnetismo
Antiferromagnetismo
Subject CNPQ: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Sponsorship: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
Language: por
Country: Brasil
Publisher / Institution : Universidade Federal de Sergipe
Institution: UFS
Program Affiliation: Pós-Graduação em Física
Citation: OLIVEIRA, Marluce Pereira. Propriedades estruturais e magnéticas de cobaltitas. 2016. 92 f. Tese (Doutorado em Física) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE, 2016.
Rights: Acesso Aberto
URI: https://ri.ufs.br/handle/riufs/5260
Appears in Collections:Doutorado em Física

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