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Consultar: Programa de Pós-Graduação em Física (Acadêmico)

Título [PT]: Semicondutores magnéticos diluídos do tipo (Zn, Co, Fe)O sintetizados por liofilização
Autor(es): Fabio Rogerio Longen
Palavras-chave [PT]:

Semicondutores magnéticos. Dopagem, Liofilização. Acetatos hidratados.

Andrea Paesano Júnior [Orientador] - UEM Célia Kimie Matsuda - UNICENTRO Rosana Lázara Sernáglia - UEM

Resumo: O sistema (Zn,Co,Fe)O foi pioneiramente sintetizado por liofilização, partindo-se de precursores como o óxido de zinco e os acetatos de cobalto e de ferro, variando-se as concentrações relativas dos dopantes (i.e., cobalto e ferro). Os pós-cerâmicos resultantes das liofilizações foram tratados termicamente em atmosfera livre, em diferentes temperaturas e tempos (250°C/ 1h, 1000°C/ 6h e 1000°C/ 12h), e em atmosfera de H2 (350°C/ 1h). As amostras tratadas termicamente foram caracterizadas por difração de raios X, espectroscopia Mössbauer (aquelas contendo ferro) e magnetometria de gradiente alternado. Os resultados evidenciam significativas diferenças entre os limites de solubilidade específicos para o ferro e o cobalto na zincita sendo, invariavelmente, muito maior para este último. Quando o tratamento térmico é conduzido em atmosfera livre, obtêm-se soluções sólidas monofásicas de (Zn, Co)O com até 20%at.Co e soluções sólidas de (Zn, Fe)O com até 5%at.Fe. Por outro lado, as amostras sintetizadas em atmosfera de hidrogênio mostraram um limite de solubilidade maior para o cobalto (i.e., 25%at.Co) sem, no entanto, alterar o limite de solubilidade antes obtido para o ferro em atmosfera livre. Medidas de magnetização revelaram ordem ferromagnética em temperatura ambiente nas amostras com baixa concentração de dopante. A magnetização de saturação e o campo coercitivo são maiores nas amostras que contém ferro, relativamente às com idêntico teor de cobalto. Discute-se neste trabalho se a origem do magnetismo está na solução sólida (Zn, Co, Fe)O ou se deve ser atribuída a pequenos precipitados de fases secundárias (p.ex. espinélios ou óxidos de cobalto), não detectadas pelas técnicas de difração de raios X e espectroscopia Mössbauer. Abstract: The (Zn, Co, Fe)O system was synthesized for the first time by freeze-drying, starting from precursors such as zinc oxide, cobalt acetate and iron, varying the relative concentrations of the dopants (ie, cobalt and iron). The ceramic powders resulting from freeze-drying were heat treated in the free atmosphere, at different times and temperatures (250°C / 1h, 1000°C / 6 h and 1000°C / 12h), and in an atmosphere of H2 (350°C / 1h). The heat-treated samples were characterized by X-ray diffraction, Mössbauer spectroscopy (those containing iron) and alternating gradient magnetometry. The results showed significant differences for the specific limits of solubility for iron and cobalt in zincita that were invariably much higher for the latter. When the heat treatment was performed in free atmosphere, the (Zn, Co)O single-phase solid solutions, with up to 20%at.Co, and (Zn, Fe)O solid solutions, with up to 5%at.Fe, were obtained. On the other hand, samples synthesized in H2 atmosphere showed a higher solubility limit for cobalt (i.e, 25%at.Co) without, however, changing the solubility limit for iron earlier obtained in the free atmosphere. Magnetization measurements revealed ferromagnetic order at room temperature in samples with low dopant concentration. The saturation magnetization and the coercive field were higher in samples with iron, compared to those with the same cobalt content. This study discusses whether the origin of magnetism is in the (Zn, Co, Fe)O solid solutions or should be attributed to small secondary phase precipitates (e.g., spinels or cobalt oxides), not detectable by the X-ray diffraction and Mössbauer spectroscopy techniques.

Idioma: Português Data de Publicação: 2010 Local de Publicação: Maringá, PR Orientador: Prof. Dr. Andrea Paesano Júnior Co-Orientador: Prof. Dr. Jusmar Valentin Bellini Instituição: Universidade Estadual de Maringá. Departamento de Física Nível: Dissertação (mestrado em Física)/ UEM: Programa de Pós-Graduação em Física

Responsavel: inez
Categoria: Aplicação
Formato: Documento PDF
Arquivo: fabio_rogerio_longen_2010.pdf
Tamanho: 2704 Kb (2769279 bytes)
Criado: 05-04-2011 10:53
Atualizado: 05-04-2011 10:59
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