Banca de DEFESA: LUIZ FILHO RODRIGUES LEAL

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: LUIZ FILHO RODRIGUES LEAL
DATA: 29/03/2023
HORA: 08:30
LOCAL: Auditório do PPG Ciência e Engenharia dos Materiais
TÍTULO: Estudo das propriedades estruturais e magnéticas de granada de ferro e ítrio dopado e co-dopadas com metais de transição e terras raras sintetizadas pelo método sol-gel
PALAVRAS-CHAVES: Sol-gel; Ferrimagnético; Granada de Ferro e Ytrío; EPR; XPS; estados de oxidação
PÁGINAS: 126
GRANDE ÁREA: Engenharias
ÁREA: Engenharia de Materiais e Metalúrgica
RESUMO:

Neste trabalho investigamos as propriedades estruturais e magnéticas da Granada de ferro ítrio (YIG) dopada e/ou co-dopadas com metais de transição e terras raras em diferentes concentrações, obtidas pelo método Sol-Gel. Inicialmente investigamos YIG dopado com um metal de transição (Cu) de diferentes concentrações. Posteriormente, estudamos o sistema dopado e codopado YIG com íons de terra raras (Er) e metais de transição (Cr) em diferentes concentrações. Para ambos os estudos foram realizadas técnicas de caracterização estrutural, morfológica e magnética. Todas as nanopartículas de YIG, foram utilizados materiais à base de nitratos e água destilada como solventes. Os valores de temperatura referentes a cada etapa de formação das fases durante o processo de síntese, foram usados das análises termogravimétricas e calorimetria de varredura diferenciadas apresentadas por outras literaturas, permitindo a identificação das várias etapas na formação do material, associada com a evaporação de água e de materiais orgânicos relacionada com a formação da fase cristalina. No estudo relacionado ao YIG dopado com Cu, foram preparadas quatro amostras obtidas a partir da equação Y3(Fe1-xCux)5O12, nas concentrações (x = 0; 0,01; 0,03; 0,05). Leal e colaboradores (2019) reportaram estudos prévios das propriedades magnéticas e estruturais, identificando uma única fase cristalográfica correspondente ao YIG para as amostras dopadas com x = 0,01. Todavia, uma fase secundária foi encontrada para as amostras x=0,03 e 0,05 correspondente à hematita. Além disso, foi observado que o parâmetro de rede está relacionado ao raio iônico do Cu+ que apresenta tamanho diferente em relação ao do Fe +3. Assim, para compreender os mecanismos e propriedades magnéticas do YIG dopado com Cu complementamos os estudos realizados por Leal e colaboradores (2019) com outras técnicas experimentais, avaliando principalmente os estados de oxidação e os sítios de ocupação pelos íons de Cu e Fe. As análises morfológicas por Microscopia eletrônica de transmissão (MET) e difração de elétrons por área selecionada (SAED) revelaram planos cristalográficos, típicos de cristais policristalinos específicos da YIG. As Espectroscopias de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e Raman indicaram uma possível substituição de Fe pelo metal dopante Cu no sítio octaédrico. A espectroscopia fotoeletrônica de raios-X (XPS), identificou os estados de valência dos elementos Fe2+, Fe3+, e Cu+ e as modificações nas ligações Químicas na estrutura da YIG, confirmando as hipóteses levantadas sobre a dopagem dos íons de Cu. Os sistemas de YIG dopados e co-dopado com Cr e Er, também produzido por sol-gel, foram ajustados em diferentes concentrações, A análise estrutural no estudo da dopagem e co-dopagem indicou uma única fase cristalográfica, pertencente à YIG. O momento magnético em função do campo aplicado para este estudo, apresentou uma diminuição na magnetização de saturação mais significante para a amostra dopada com o Er em relação a amostra dopada com Cr. Entretanto, com o incremento da concentração de Cr em todas as amostras co-dopadas, observou-se um aumento da coercividade, da mesma forma para a constante anisotrópica magnetocristalina. As curvas de magnetização em função da temperatura foram ajustadas a partir da lei de Bloch, obtendo valores próximos aos reportados nas literaturas para o YIG dopado com outros íons. A espectroscopia fotoeletrônica de raios-X (XPS), determinou os estados de valência dos elementos ( Fe 2+, Fe 3+, Er 3+ e Cr 3+ ) e as mudanças nas ligações Químicas ocorridas na estrutura da YIG com a dopagem e co-dopagem. Esperamos que esse estudo, possa contribuir de maneira relevante para um entendimento mais detalhado do sistema da YIG dopado e co-dopado com íons de terra raras e metais de transição. Assim como, os resultados apresentados nessa pesquisa, possibilite novos estudos voltados para diversificadas aplicações em diferentes áreas tecnológicas, e em específico como no desenvolvimento de dispositivos de micro-ondas e spintrônica.

MEMBROS DA BANCA:
Interno - 1570906 - BARTOLOMEU CRUZ VIANA NETO
Externo à Instituição - FRANCISCA PEREIRA DE ARAUJO - UFRPE
Presidente - 1780191 - FRANCISCO ERONI PAZ DOS SANTOS
Externo à Instituição - JOAO MARIA SOARES - UERN
Interno - 704.608.714-80 - RAMON RAUDEL PEÑA GARCIA - UFRPE
Externo ao Programa - 705.832.924-96 - YUSET GUERRA DAVILA - UFPE