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Title: Síntese e caracterização de LaCoO3 em bulk com falhas e de nanopartículas de La0,75Sr0,25MnO3 com estudos de aquecimento
Authors: Pimentel, Bruno Martins
metadata.dc.contributor.advisor: Reis Júnior, Mario
Issue Date: 2017
Abstract: Óxidos de metal de transição tem propriedades físicas fascinantes que são governadas por interações entre os graus de liberdade de cargas, spins, rede e orbital. Especi camente as perovskitas de LaCoO3 tem atraído muita atenção principalmente devido ao grau de liberdade de spin, onde transições de spin induzidos pela temperatura levam a diferentes comportamentos magnéticos. Já as perovskitas de La0,75Sr0,25MnO3, como são manganitas, tem muitos estudos a respeito de agnetorresistencia colossal e, nas últimas décadas, este material vem sendo proposto para tratamento de câncer via hipertermia magnética. Com isso, o presente trabalho foi separado em dois trabalho, onde a partir do método sol-gel, série de LaCoO3 e nanopartículas de La0:75Sr0:25MnO3 foram sintetizadas para estudos de seus comportamentos. O primeiro trabalho consiste em compostos bulk com falhas estruturais de LaCoO3 . Estes foram sintetizados para a tentativa de simulação das nanopartículas, pois estas possuem um defeito de superfície, que é a provavel causa do ferromagnetismo nelas, o que não é observado na forma bulk. Para isto, foram sintetizados os compostos La1􀀀x xCoO3, onde x=0.04, 0.08 e 0.12 e representa a falha. A partir disso, caracterizações por difração de raios-X e medidas magnéticas de MxH e MxT foram feitos. Discussão acerca do comportamento magnético, a partir do peff , p e constante de Curie dos compostos com falha foram realizadas. Foi observado comportamento semelhante dos compostos com falhas no bulk com as nanopartículas de LaCoO3, revelando que o comportamento magnético das nanopartículas provém de falhas no composto. Um modelo básico de 2 sub-redes dispostas anti-paralelamente compostas de Co4+ (devido a vacância do lantânio) e Co3+ foi proposto para este problema. O segundo trabalho consiste em avaliar o comportamento de La0:75Sr0:25MnO3 nanoparticulados quando submetidos à um campo magnético externo AC, para possível aplicação em hipertermia magnética, devido à mecanismos de aquecimento. Para isso, nanopartículas foram sintetizadas e, a partir da difração de raios-X, foi constatado o tamanho médio do cristalito de 43.2 nm. A principal propriedade para um material candidato à aplicação em hipertermia magnética é a sua capacidade em controlar a temperatura, com isso, aliado ao controle da temperatura de Curie, medidas de aquecimento foram feitas, constatando que a temperatura para de aquecer na temperatura de bloqueio, o que permite o controle da temperatura máxima. A estabilização da temperatura em função do campo magnético revelou que, em 100 Oe, a temperatura é aplicável para propósitos médicos.
metadata.dc.description.abstractother: Transition metal oxides has fascinating properties that are ruled by interaction between charges, spin, lattice and orbital degrees of freedom. Speci cally the LaCoO3 perovskites have attracted much attention mainly due to the spin degree of freedom, where spin transition induced by temperature lead to di erent magnetic behaviors. The La0,75Sr0,25MnO3 perovskite, such as manganites, has many studies on colossal magnetoresistance and, in recent decades, this material has been proposed for cancer treatment throught magnetic hyperthermia. So, the present work was separated in two, where from the sol-gel method, LaCoO3 series and La0,75Sr0,25MnO3 nanoparticles were synthesized to study their behaviors. The rst work consist in bulk compounds with structural failures of LaCoO3. These were synthesized to try simulate nanoparticles, because they have a surface defect, which is probably the cause of their ferromagnetism, which is not observed in bulk form. For this, the compounds La1􀀀x xCoO3, where x=0.04, 0.08 e 0.12 and represents the failures were synthesized. From this, characterizations by x-ray di raction and magnetic measurements of MxH and MxT were made. Discussion of the magnetic behavior, from peff , p and Curie constant of the compounds with failure were performed. Similar behavior of bulk compounds with failure with the nanoparticles were observed, revealing that the magnetic behavior of the nanoparticles rise from failures on compounds. A basic 2 su-lattice model arranged anti-parallel composed of Co4+ (due the lanthanum vacancy) and Co3+ was proposed for this problem. The second work consist in evaluating the behavior of La0,75Sr0,25MnO3 nanoparticles when submited to an external magnetic eld AC , for possible maagnetic hyperthermia application, due to heating mecanisms. For this, nanoparticles were synthesized and, from x-ray di raction, the average size of 43.2 nm were found. The main property for a material candidate for application in magnetic hyperthermia is its ability of self-control of temperature, thus, allied to Curie temperature control, heating measurements were made, noting that the temperature stops to rise at blocking temperature, which allows maximum temperature control. The stabilization temperature as a function of magnetic eld revealed that, at 100 Oe, the temperature is applicable for medicinal purposes.
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/3456
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