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Angular dependence of asymmetric magnetoimpedance in exchange biased NiFe/IrMn multilayers
(AIP Publishing LLC, 2014-03-11) Silva, Ricardo Barreto da Silva; Corrêa, Marcio Assolin; Silva, Edimilson Felix da; Mori, Thiago José de Almeida; Della Pace, Rafael Domingues; Pinto, Roberta Dutra de Oliveira; Viegas, Alexandre Da Cas; Bohn, Felipe; Sommer, Rubem Luis
We investigate the angular dependence of asymmetric magnetoimpedance of NiFe/IrMn multilayers and explore the possibility of tuning the linear region of the magnetoimpedance curves by modifying the angle between the applied external magnetic field and exchange bias field, and probe current frequency. We quantify the sensitivity by calculating the ratio jDZj=jDHj at low magnetic fields as a function of the frequency for samples cut with different orientations and show that considerable values in the linear region around zero field can be reached. The results extend the possibilities for application of exchange biased magnetoimpedance multilayers as probe element for the development and improvement of auto-biased linear magnetic field sensors
Anisotropia magnética (110) em Nanofilmes de Permalloy sobre MgO(100)
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2014-05-30) Medeiros, Anna Cecília Dantas de; Feitosa, Carlos Chesman de Araújo; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780822J1; ; http://lattes.cnpq.br/0729282766416839; Corrêa, Marcio Assolin; ; http://lattes.cnpq.br/2531075321550052; Pelegrini, Fernando; ; http://lattes.cnpq.br/0159280600583768
O estudo e obtenção de sistemas nanoestruturados compostos por materiais magnéticos tem se mostrado uma área de grande interesse científico e tecnológico. Materiais magnéticos macios, em especial, tem tido grande importância no desenvolvimento de dispositivos magnéticos. Entre esses tipos de materiais cabe-nos destacar o uso de ligas de Ni e Fe, conhecidas como Permalloy. Neste trabalho apresentamos resultados de medidas de caracterização estrutural e magnética em filmes nanométricos de Permalloy (Ni81Fe19), conhecido por ser um material com alta permeabilidade magnética, baixa coercividade e pequena anisotropia magneto-cristalina, depositado em substratos de MgO(100). A técnica de Magnetron Sputtering foi utilizada na obtenção das amostras com espessuras variando entre 9 150nm. As técnicas de Difratometria de Raios-X em alto e baixo ângulo foram empregadas para confirmar a orientação cristalográfica e a espessura dos filmes. Com o intuito de investigar as propriedades magnéticas dos filmes foram usadas as técnicas de Magnetometria de Amostra Vibrante (VSM), Ressonância Ferromagnética (FMR) e Magnetoimpedância. As curvas de magnetização revelaram a presença de anisotropia para os filmes de Py/MgO(100), verificando-se a ocorrência de três eixos distintos um eixo-fácil para θH=0°, um eixo-duro para θH=45° e um eixo intermediário para θH=90°. Os resultados obtidos usando as técnicas de FMR e Magnetoimpedância confirmaram que há também três eixos distintos, isto é, há uma simetria tipo C2. Propomos então, para esses resultados, a interpretação de que a anisotropia magnética do Py/MgO(100) seja do tipo C2 simples, isto é, uma anisotropia magnética cúbica tipo (110)
Anomalous magnetoresistance in Fibonacci multilayers
(American Physical Society, 2012-06-15) Bezerra, Claudionor Gomes; Machado, Leonardo Dantas; Corrêa, Marcio Assolin; Feitosa, Carlos Chesman de Araújo; Pearson, J.E.; Hoffman, A.
We theoretically investigated magnetoresistance curves in quasiperiodic magnetic multilayers for two different growth directions, namely, [110] and [100]. We considered identical ferromagnetic layers separated by nonmagnetic layers with two different thicknesses chosen based on the Fibonacci sequence. Using parameters for Fe/Cr multilayers, four terms were included in our description of the magnetic energy: Zeeman, cubic anisotropy, bilinear coupling, and biquadratic coupling. The minimum energy was determined by the gradient method and the equilibrium magnetization directions found were used to calculate magnetoresistance curves. By choosing spacers with a thickness such that biquadratic coupling is stronger than bilinear coupling, unusual behaviors for the magnetoresistance were observed: (i) for the [110] case, there is a different behavior for structures based on even and odd Fibonacci generations, and, more interesting, (ii) for the [100] case, we found magnetic field ranges for which the magnetoresistance increases with magnetic field
Asymmetric magnetoimpedance effect in ferromagnetic multilayered biphase films
(Elsevier, 2015-05-27) Silva, Edimilson Felix da; Silva, Ricardo Barreto da; Gomes, Matheus Gamino; Andrade, Antonio Marcos Helgueira de; Vázquez, M.; Corrêa, Marcio Assolin; Bohn, Felipe
We investigate the magnetoimpedance effect in ferromagnetic multilayered biphase films. We verify that the films present asymmetric magnetoimpedance behavior and, by playing with the number of the repetitions of the base structure of the multilayer and the probe current frequency, we explore the possibility of tailoring the linear region around zero magnetic field in order to achieve higher sensitivity values. The highest sensitivity is observed for the thicker film, reaching 15 mΩ/Oe at ∼0.52 GHz. Thus, the results open the possibilities for application of ferromagnetic multilayered biphase films with asymmetric magnetoimpedance effect in sensors devices
Carbeto de molibdênio dopado com níquel nanoestruturado para aplicação na degradação de corantes reativos
(Cerâmica, 2020-10-30) Dantas, Suylan Lourdes de Araújo; Gomes, Y. F.; Moriyama, André Luis Lopes; Corrêa, Marcio Assolin; Souza, Carlson Pereira de
Materiais cerâmicos do tipo carbeto, como carbeto de molibdênio dopado com níquel, têm promissora atividade de degradação fotocatalítica. A adição de níquel ao carbeto de molibdênio visa aumentar seu rendimento de reação e também suas características. Este trabalho teve por objetivo estudar a atividade fotocatalítica dos materiais Mo2C e Mo2C dopado com 5% e 10% de níquel para a degradação do corante têxtil Maxilon Blue GRL 300. As propriedades estruturais foram caracterizadas por difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. Para a determinação da energia de band gap, foi utilizada espectroscopia de refletância difusa. As amostras dos testes de fotocatálise foram analisadas por espectroscopia UV-visível. O melhor rendimento de reação foi observado para a amostra de carboneto de molibdênio dopado com 5% de níquel em testes fotocatalíticos, atingindo um rendimento em torno de 92% na concentração final da solução de corante
CFA Films in amorphous substrate: structural phase induction and magnetization dynamics
(World Scientific Publishing Company, 2017-05-25) Corrêa, Marcio Assolin; Bohn, Felipe; Escobar, V. M.
We report a systematic study of the structural and quasi-static magnetic properties, as well as of the dynamic magnetic response through MI effect, in Co2FeAl and MgO//Co2FeAl single layers and a MgO//Co2FeAl/Ag/Co2FeAl trilayered film, all grown onto an amorphous substrate. We present a new route to induce the crystalline structure in the Co2FeAl alloy and verify that changes in the structural phase of this material leads to remarkable modifications of the magnetic anisotropy and, consequently, dynamic magnetic behavior. Considering the electrical and magnetic properties of the Co2FeAl, our results open new possibilities for technological applications of this full-Heusler alloy in rigid and flexible spintronic devices
Characterization and photocatalytic application of Ce4+, Co2+, Mn2+ and Ni2+ doped Fe3O4 magnetic nanoparticles obtained by the co-precipitation method
(Elsevier, 2020-02-15) Andrade Neto, Nivaldo Freire de; Nascimento, Leulomar Enedino do; Corrêa, Marcio Assolin; Bohn, Felipe; Delmonte, Maurício Roberto Bomio; Motta, Fabiana Villela da
In this work, Ce4+, Co2+, Mn2+ and Ni2+ doped Fe3O4 nanoparticles were obtained by the co-precipitation method at 70 °C. The effects of the metal cations in the Fe3O4 lattice were investigated by X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), field emission scanning electron microscopy (SEM), nitrogen adsorption by the Brunauer-Emmett-Teller (BET) and UV–Visible (UV–Vis) spectroscopy. Magnetic properties were estimated by vibrating sample magnetometer (VSM) at room temperature and the electrical properties are studied through I–V curves. The photocatalytic properties were studied by the discoloration of the methylene blue (MB) dye. The reduction in the intensity of the diffraction peaks, followed by their enlargement, indicate that doping reduces the crystallite size of Fe3O4. Doping provided the reduction of the remaining magnetization, as the saturation magnetization increases, not being reached with 17 kOe. The electrical results indicate that only cobalt reduces the resistivity of Fe3O4, as manganese is the most increasing doping. Photocatalytic tests indicate that the defects generated by doping increase the photocatalytic activity of Fe3O4, being more expressive through doping with cerium
Deposição de A/N por sputtering não reativo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-01-27) Damasceno, Eduardo Moreira; Feitosa, Carlos Chesman de Araújo; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780822J1; ; http://lattes.cnpq.br/3532038357888984; Corrêa, Marcio Assolin; ; http://lattes.cnpq.br/2531075321550052; Azevedo, Sérgio André Fontes; ; http://lattes.cnpq.br/2195090548621158
Neste trabalho depositamos via magnetron sputtering de rádio-frequência não reativo nanofilmes de nitreto de alumínio (AlN). Os nanofilmes de nitreto de alumínio são materiais semicondutores com alta condutividade térmica, elevado ponto de fusão, piezoeletricidade e largo "bandgap"(6;2 eV) com estrutura cristalina wurtzítica hexagonal, pertencentes ao grupo de novos materiais denominados nitretos III-V que em conjunto com o nitreto de gálio e o nitreto de índio têm despertado muito interesse por possuírem propriedades físico-químicas relevantes para novas aplicações tecnológicas, principalmente em microeletrônica e dispositivos optoeletrônicos. Foram depositados três grupos de nanofilmes com as espessuras dependêntes do tempo, sobre dois tipos de substratos (vidro e silício) a uma temperatura de 25°C. Os nanofilmes de AlN foram caracterizados usando três técnicas, a difração de raios-X, espectroscopia Raman e microscopia de força atômica (AFM), analisado-se a morfologia desses. Através da análise dos raios-X obtemos a espessura de cada amostra com sua respectiva taxa de deposição. A análise dos raios-X também revelou que os nanofilmes não são cristalinos, evidenciando o caráter amorfo das amostras. Os resultados obtidos através da técnica, microscopia de força atômica (AFM) concordam com os obtidos usando a técnica de raios-X. A caracterização por espectroscopia Raman evidenciou a existência de modos ativos característicos do AlN nas amostras analisadas
Design of a lipase-nano particle biocatalysts and its use in the kinetic resolution of medicament precursors
(Elsevier, 2017-09-15) Bezerra, Rayanne Mendes; Andrade Neto, Davino M.; Galvão, Wesley S.; Rios, Nathalia Saraiva; Carvalho, Ana Caroline Lustosa de Melo; Corrêa, Marcio Assolin; Bohn, Felipe; Fernandez-Lafuente, Roberto; Fechine, Pierre B.A.; Mattos, Marcos Carlos de; Santos, José Cleiton Sousa dos; Gonçalves, Luciana R.B.
Superparamagnetic iron oxide nanoparticles (Fe3O4) were prepared by the co-precipitation method and functionalized with 3-amino-propyltriethoxysilane (APTES) or branched-polyethylenimine (PEI). After that, two parallels methods to immobilize the lipase from Thermomyces lanuginosus (TLL) were performed: the first one by ionic exchange and the second one by covalent attachment after the functionalization of the support with glutaraldehyde (GA). X-ray powder diffraction, magnetometry and infrared spectroscopy analysis were used to characterize the TLL preparations. These analyses showed that all samples presented superparamagnetic properties even after the immobilization procedure. The SPMN (superparamagnetic nanoparticle) @APTES covalent preparation had around 450 min of half-life time at pH 7.0 and 70 °C while that of the free enzyme was 46 min. These biocatalysts were evaluated in the kinetic resolution of rac-1-methyl-2-(2,6-dimethylphenoxy)ethyl acetate in different co-solvents (acetonitrile, isopropanol, ethyl ether and tetrahydrofuran). The best results were for the enzyme/substrate ratio of 2:1, in the presence of the ethyl ether or THF (20% v/v both) at 30 °C during 24 h with the SPMN@PEI-TLL biocatalyst. The conversion attained was 50% and the enantiomeric excess of the product was 99%. The new SPMN support are an excellent strategy to easy recovery of the biocatalyst by applying a magnetic field
Disclosing the structural, electronic, magnetic, and morphological properties of CuMnO2: a unified experimental and theoretical approach
(American Chemical Society, 2020-02-14) Santiago, Anderson de Azevedo Gomes; Tranquilin, Ricardo Luis; Oliveira, Marisa Carvalho de; Ribeiro, Renan Augusto Pontes; Lazaro, Sérgio Ricardo de; Corrêa, Marcio Assolin; Bohn, Felipe; Silva, Elson Longo da; Motta, Fabiana Villela da; Delmonte, Maurício Roberto Bomio
Precise control of the overall performance for solid-state materials is associated with morphological modulations which provide an alternative way to the rational design based on understanding the corresponding electronic structures of the exposed surfaces. Experimental and theoretical efforts were combined herein to elucidate the structural−property relationship of CuMnO2 nanoparticles from different morphologies. The microwave-assisted hydrothermal method was employed to synthesize these crystals with different morphologies, while first-principle quantum mechanical calculations were performed at the DFT level to obtain the structural, electronic, and magnetic properties of CuMnO2 surfaces. Our structural results have confirmed a monoclinic structure for crednerite-type CuMnO2 nanoparticles described by the Jahn−Teller-distorted octahedral [MnO6] clusters, which are connected by linear 2-fold [CuO2]. FE-SEM images combined with Wulff construction analyses indicated that CuMnO2 nanoparticles adopt a hexagonal nanoplate-like morphology which can enclose a major extent of the (100) surface with contributions from (101), (110), and (111) surfaces. Electronic structure and magnetic characterizations were discussed by the role of the corresponding electronic states of exposed surfaces which control the energy-level band diagram and spin density distribution. These results extend our fundamental understanding of the atomic processes which underpin the morphological modulations of the CuMnO2 material, thus creating a new path to obtain selected nanoparticles with desirable properties which optimize their applications
Dynamic magnetic behavior in non-magnetostrictive multilayered films grown on glass and flexible substrates
(Elsevier, 2013-12-12) Agra, Kennedy Leite; Mori, Thiago José de Almeida; Dorneles, Lucio Strazzabosco; Escobar, Vivian Montardo; Silva, Ubiratan Correia; Feitosa, Carlos Chesman de Araújo; Bohn, Felipe; Corrêa, Marcio Assolin
Dynamic magnetic behavior, through magnetoimpedance effect, is investigated in non-magnetostrictive multilayered films of Ni81Fe19/(Ag,Ta) grown on glass and flexible substrates. The magnetoimpedance measurements are performed in a wide range of frequencies (from 0.01 GHz up to 3.0 GHz) and are interpreted in terms of the structural and quasi-static magnetic properties of the films. In particular, Ni81Fe19/Ag multilayered films grown on glass and flexible substrates present very similar results, with MImax values of 40% at around 0.5 GHz. For the Ni81Fe19/Ta multilayered film on glass substrate, higher MImax value is observed, 60% at around 0.45 GHz, whereas for the one produced on flexible substrate, 28% at around 0.3 GHz. Thus, the fact that the produced multilayered films present good MI performance, irrespective of the employed substrate, opens new possibilities for technological applications, making easier the integration of these samples as a sensor element in MI based electronic devices, where flexible substrates can be used with the same efficiency
Efeito Kerr magneto-óptico; Ressonância ferromagnética; Acoplamento bilinear; Acoplamento biquadrático
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2012-02-17) Silva, Edimilson Félix da; Oliveira, Alexandre Barbosa de; ; ; http://lattes.cnpq.br/8896961475470345; Corrêa, Marcio Assolin; ; http://lattes.cnpq.br/2531075321550052; Rodriguez, Roberto Lázaro
Nesta dissertação investigamos as propriedades magnéticas de um filme monocristalino de ferro e tricamadas com a composição Fe(80Å)/Cr(t)/Fe(80Å), variando as espessuras da camada metálica não magnética separadora (Cr) entre 9Å < t < 40Å. As amostras foram depositadas pela técnica Sputtring DC sobre substrato de óxido de Magnésio (MgO) com orientação cristalina (100). Para esta investigação foram utilizadas as técnicas experimentais de magnetometria por efeito Kerr Magneto-Óptico (MOKE) e Ressonância Ferromagnética (FMR). Estas técnicas permitiram o estudo das propriedades estáticas e dinâmicas da magnetização das multicamadas. Os resultados experimentais foram interpretados com base no modelo fenomenológico que leva em consideração os termos mais relevantes da energia livre magnética para descrever o comportamento do sistema. Para o filme monocristalino de ferro, realizamos uma discussão analítica das informações das curvas de magnetização e desenvolvemos uma simulação numérica baseada no modelo de Stoner-Wohlfarth, possibilitando o ajuste numérico das curvas de magnetização experimentais e a obtenção do valor de campo de anisotropia. Para as tricamadas, analisamos a presença dos acoplamentos bilinear e biquadrático entre as magnetizações das camadas ferromagnéticas adjacentes a partir das medidas das curvas de magnetização. Com as dependências angulares do campo de FMR e da largura de linha obtivemos informações sobre as anisotropias presentes nas tricamadas e evidenciamos os efeitos de diversos mecanismos de relaxação magnética. Também foi possível observar a dependência da epitaxia das multicamadas com os parâmetros de crescimento do Sputtering. Adicionalmente foi desenvolvida, durante o período do mestrado, a técnica de susceptibilidade magnética AC com o objetivo de obter resultados inovadores na investigação de filmes finos magnéticos
Efeito Seebeck de spin e efeito Nernst anômalo em nanoestruturas compostas por Co2FeAl
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-03-19) Souza, Edycleyson Carlos de; Corrêa, Marcio Assolin; Gomes, Matheus Gamino; Pereira, Rodrigo Gonçalves
No campo da spintrônica, a spin caloritronics é uma ativa e excitante área de pesquisa com potencial para o desenvolvimento de tecnologias eficientes, cobrindo os impactos do gradiente de temperatura na produção das correntes de spin e carga em materiais magnéticos. Neste cenário, a spin caloritronics surge como uma empolgante área para produção de dispositivos de alto desempenho energético. Focados nesta perspectiva, exploramos a possibilidade de modular um efeito termoelétrico via indução de anisotropia magnética. Em especial, investigamos o efeito Seebeck de spin longitudinal (LSSE) conjuntamente com o efeito Nernst anômalo (ANE) em bicamadas de Co2FeAl (CFA)/Tungstênio (W) crescidos sobre o substrato orientado de GaAs (100). A manipulação da anisotropia é realizada através da indução simultânea da anisotropia uniaxial e cúbica durante a deposição. Além disso, investigamos teoricamente e experimentalmente as propriedades estruturais, magnéticas e termoelétricas do Co2FeAl depositado sobre substratos de vidro e Kapton. Dessa forma, exploramos a possibilidade de modular o efeito Nernst anômalo por meio da indução de anisotropia magnética uniaxial. Indo além, simulamos o comportamento magnético de dois sistemas sem e com dispersão de anisotropia uniaxial e a resposta termoelétrica para ambos sistemas. Pela comparação entre teoria e resultados experimentais mostramos que o Co2FeAl torna-se um candidato promissor para aplicações em spintrônica.
Effect of Ag clusters doping on the photoluminescence, photocatalysis and magnetic properties of ZnO nanorods prepared by facile microwave-assisted hydrothermal synthesis
(Springer, 2017-04-13) Souza, Renata Priscilla de Araújo; Motta, Fabiana Vilella da; Nascimento, José Heriberto Oliveira do; Delmonte, Maurício Roberto Bomio; Borges, Filipe Martel de Magalhães; Corrêa, Marcio Assolin; Silva, Elson Longo da; Li, Maximo Siu; Bohn, Felipe; Paskocimas, Carlos Alberto
We report a chemical route to synthesize stabilized ZnO:Ag nanoparticles (NPs) combined with nanosized metallic Ag using microwave-assisted hydrothermal synthesis. We employ X-ray diffraction (XRD), field emission guns scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, spectrophotometry, photodegradation, photoluminescence and magnetic characterizations to investigate the structural, morphological, photocatalytic and magnetic properties of ZnO:Ag samples with different Ag concentrations. We verify through XRD results the standard wurtzite crystalline phases and face-centered cubic for metallic Ag NPs. Moreover, we confirm through spectrophotometry the photocatalysis in the samples. The Ag clusters doping the pure material causes the shift from green to yellow-red, which are lower energy wavelengths, thus corroborating changes of its electrical properties due to the decreased gap. We interpret the magnetic properties in terms of the nanosizing and similar effects. Under these conditions, we show the improvement of the photocatalytic and magnetic properties of ZnO NPs
Exchange-biased SiO2/Co/CoO granular multilayers deposited by sequential sputtering
(Elsevier, 2017-10-01) Gomes, Matheus Gamino; Michea, Sebastián; Denardin, Juliano C.; Schelp, Luiz F.; Corrêa, Marcio Assolin; Bohn, Felipe; Dorneles, Lúcio S.
We investigate the magnetic properties in a system engineered to present Co grains laterally surrounded by a CoO matrix. By considering ferromagnetic SiO2/Co/CoO granular multilayers produced by sequential sputtering deposition, we verify that the Co grains present strong interfacial exchange coupling with the CoO matrix, assigned by the exchange bias effect as well as the raise of the Co blocking temperature. Morever, through magnetization and Hall resistivity experiments, we observe that the antiferromagnetic ordering temperature and exchange bias are dependent on the thickness of the antiferromagnetic material, attributed to finite size effects, as well as we find that the Co blocking temperature is raised as the CoO layer becomes thicker. We discuss the experimental results in terms of the growth mode of the layers, morphological properties of the multilayers, and temperature dependence of the magnetic behavior. The results place the sequential sputtering deposition as a promising alternative technique to produce Co/CoO granular multilayers
Exploring the magnetization dynamics of NiFe/Pt multilayers in flexible substrates
(Elsevier, 2016-09-29) Corrêa, Marcio Assolin; Dutra, Roberta; Marcondes, Tatiana Lisboa; Mori, T. J. A.; Bohn, Felipe; Sommer, R. L.
We investigate the structural and magnetic properties, and the magnetization dynamics in Ni81Fe19/Pt multilayer systems grown onto rigid and flexible substrates. The structural characterization shows evidence of a superlattice behavior, while the quasi-static magnetization characterization reveal a weak magnetic anisotropy induced in the multilayers. The magnetization dynamics is investigated through the magnetoimpedance effect. We employ a theoretical approach to describe the experimental magnetoimpedance effect and verify the influence of the effective damping parameter on the magnetization dynamics. Experimental data and theoretical results are in agreement and suggest that the multilayers present high effective damping parameter. Moreover, our experiments raise an interesting issue on the possibility of achieving considerable MI% values, even for systems with weak magnetic anisotropy and high damping parameter grown onto flexible substrates
Fases magnéticas de sistemas nanoestruturados de terras-raras
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-02-04) Sales, Fábio Henrique Silva; Carriço, Artur da Silva; Mello, Vamberto Dias de; ; http://lattes.cnpq.br/4851197994170100; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787041Z8; ; http://lattes.cnpq.br/7901813667971809; Silva, Luciano Rodrigues da; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783310Y1; Corrêa, Marcio Assolin; ; http://lattes.cnpq.br/2531075321550052; Machado, Fernando Luís de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/4572625669922885
Sistemas magnéticos artificiais são foco do interesse em universidades e indústrias ao redor do mundo. A ciência e tecnologia de filmes finos e multicamadas magnéticas tem desempenhando um papel central, revelando fases novas, cujas propriedades, não raro, dão origem a quebra de paradigmas e novos ramos industriais antes inimagináveis. Materiais magnéticos cujas fases consistem da repetição de padrões envolvendo um conjunto de íons magnéticos são mais suscetíveis a efeitos de superfície. Novas fases são esperadas se a espessura do filme se aproxima do comprimento de periodicidade intrínseco. Materiais helimagnéticos são protótipos, uma vez que o período da hélice é o comprimento da célula unitária magnética do volume. O estudo das fases magnéticas de filmes finos de terras raras, com superfícies na direção (002), é o foco desta tese de doutorado. O projeto de pesquisa inclui a investigação do diagrama de fases de equilíbrio de filmes finos de Dy, e de Ho, bem como da histerese térmica de filmes de Dy. Ciclos de histerese térmica de filmes ultrafinos de Dy estão sendo investigados em parceria com o grupo experimental do laboratório de magnetismo da Universidade do Texas, em Arlington - EUA. O método teórico, para obter as fases de equilíbrio, consiste de um sistema, desenvolvido no Grupo de Magnetismo da UFRN, em que as contribuições das energias de troca, de primeiros e segundos vizinhos, a energia de anisotropia e a energia Zeeman, são calculadas em um conjunto de íons magnéticos inequivalentes, e as fases magnéticas, desde a temperatura de Curie até a temperatura de Neel, são determinadas de forma auto-consistente, garantindo torque nulo nos íons magnéticos em cada plano do filme. Nossos resultados reproduzem as medidas de magnetização para o volume ( a campo magnético fixo e medidas isotérmicas ) e as fases spin-slip do Ho, e sugerem que: (i)o confinamento em filmes finos dá origem a uma nova fase, de helicidade alternada, responsável pela histerese térmica medida em filmes de Dy com espessura entre 4nm e 16nm; (ii)filmes finos de Dy exibem fases com prevalência da anisotropia ("surface lock-in"), semelhantes às fases ("spin-slips") do Ho que são comensuráveis com a rede cristalina; e (iii)o confinamento em filmes finos altera o padrão das fases "spin-slips" do Ho
Filmes nanométricos de FeN e ALN crescidos por sputtering e aplicações do efeito peltier
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-12-17) Moura, José Américo de Sousa; Feitosa, Carlos Chesman de Araújo; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780822J1; ; http://lattes.cnpq.br/8017958494166961; Silva, Antônio Ferreira da; ; Silva, Ilde Guedes da; ; http://lattes.cnpq.br/3105492463780578; Corrêa, Marcio Assolin; ; http://lattes.cnpq.br/2531075321550052; Oliveira, Alexandre Barbosa de;
Neste trabalho será mostrado a habilidade da técnica de sputtering (dc/rf) reativo/não-reativo a baixa potência para o crescimento de filmes nanométricos de materiais magnéticos (FeN) e semicondutores de gap largo (AlN) assim como a aplicação tecnológica do efeito peltier por módulos comerciais de Telureto de Bismuto (Bi2Te3). De grande interesse tecnológico para indústria de gravação magnética de altas densidades o sistema FeN apresenta um dos mais altos momentos magnéticos, entretanto a diversidade de fases formadas torna-o ainda, de difícil controle as suas propriedades magnéticas para produção de dispositivos. Neste trabalho foi investigado a variação destas propriedades por ressonância ferromagnética, MOKE e microscopia de força atômica (AFM) em função da concentração de nitrogênio na mistura gasosa do crescimento reativo. O Nitreto de Alumínio, enquadrado nos semicondutores de gap largo e de grande interesse na indústria eletrônica e optoeletrônica foi crescido em filmes nanométricos, de modo inédito, com boa qualidade estrutural a partir de alvo puro de AlN por sputtering rf não-reativo a baixa potência (~50W). Outra verificação deste trabalho é que o longo tempo de deposição para este material, pode levar a contaminação dos filmes por materiais adsorvidos nas paredes da câmara de deposição. A investigação por EDX mostra a presença de contaminantes magnéticos, provenientes de deposições anteriores, leva os filmes semicondutores de AlN crescidos a apresentarem magnetoresistência com resistividade alta. O efeito peltier aplicado nas células compactas de refrigeração disponíveis comercialmente e eficientes para resfriamento de pequenos volumes foi aplicada na criação de uma adega refrigerada disponibilizado para a indústria local como inovação tecnológica com registro de patente
Giant magnetoimpedance effect in Co2FeAl single layered and Co2FeAl/Ag multilayered films in amorphous substrates
(Elsevier, 2015-05-08) Silva, Anderson Max Cirilo da; Escobar, Vivian Montarddo; Callegari, G.L.; Agra, Kennedy Leite; Feitosa, Carlos Chesman de Araújo; Bohn, Felipe; Corrêa, Marcio Assolin
We investigate the structural, quasi-static and dynamic magnetic properties of a Co2FeAl single layered film and a Co2FeAl/Ag multilayer, both grown onto amorphous substrate. We verify that both films have A2 structure and anisotropic magnetic behavior, as well as present the well-known magnetoimpedance behavior of anisotropic systems. The magnetization dynamics is discussed in terms of the mechanisms that govern the magnetoimpedance effect in a wide range of frequencies, as well as of the orientation between the external magnetic field and electrical current with respect to the magnetic anisotropy. The single layer has the largest magnetoimpedance variations values of 50% for 3.0 GHz, while the multilayer present considerable higher values, reaching to 200% at the same frequency. The association of kind of sample structure, anisotropic magnetic behavior and low damping parameter α of the CFA alloy opens possibilities to reach higher magnetoimpedance performances. The results place the CFA full-Heusler alloy as a promising candidate for applications in magnetoimpedance-based sensors and radio frequency range devices
Handling magnetic anisotropy and magnetoimpedance effect in flexible multilayers under external stress
(Elsevier, 2016-12-15) Agra, Kennedy Leite; Bohn, Felipe; Mori, T. J. A.; Callegari, Gustavo Luiz; Dorneles, Lúcio S.; Corrêa, Marcio Assolin
We investigate the dynamic magnetic response though magnetoimpedance effect of ferromagnetic flexible NiFe/Ta and FeCuNbSiB/Ta multilayers under external stress. We explore the possibility of handling magnetic anisotropy, and consequently the magnetoimpedance effect, of magnetostrictive multilayers deposited onto flexible substrates. We quantify the sensitivity of the multilayers under external stress by calculating the ratio between impedance variations and external stress changes, and show that considerable values can be reached by tuning the magnetic field, frequency, magnetostriction constant, and external stress. The results extend possibilities of application of magnetostrictive multilayers deposited onto flexible substrates when under external stress and place them as very attractive candidates as element sensor for the development of sensitive smart touch sensors

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