Efeitos da nanoestrutura nas propriedades magnéticas em sistemas de nanopartículas de Ni produzidos por ablação por laser

Abstract

As propriedades magnéticas de nanoestruturas têm sido estudadas intensamente nas últimas décadas visando o entendimento e o controle dos fenômenos presentes nestes materiais para possíveis aplicações tecnológicas e também para ciência fundamental. Nesta tese, foram produzidas e investigadas interessantes nanoestruturas contendo nanoparticulas (NPs) de Ni produzidas por ablação por laser. Foram preparados sistemas de multicamadas em substrato de Silício (Si), alternando a deposição de filme de Si e das NPs de Ni produzidas em diferentes atmosferas de argônio (Ar) e oxigênio (O2). As análises estruturais e morfológicas foram feitas por meio de Difração de raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). As propriedades magnéticas foram investigadas com medidas de magnetização em função do campo magnético externo e da temperatura nos modos Zero Field Cooling (ZFC) e Field Cooling (FC). As imagens de MET revelaram que as NPs de Ni produzidas na atmosfera de Ar e O2 possuem formatos e nanoestruturas muito diferentes: a maioria das NPs produzidas na atmosfera de Ar são cúbicas e cristalinas, enquanto que as NPs produzidas em atmosfera de O2 possuem formato esférico com muitos defeitos estruturais. As propriedades magnéticas das NPs cristalinas são típicas de sistema de NPs monodomínios. No entanto, as NPs produzidas em atmosfera de O2 apresentam uma transição magnética em torno de 20K. Estes resultados foram comparados com simulações, com os parâmetros estruturais obtidos da análise por MET, e também com um modelo simples de partículas não interagentes. São discutidas algumas conclusões sobre possíveis influências de interação e da desordem estrutural das NPs nos resultados observados